Xem mã nguồn của Oxy

{{1000 bài cơ bản}}
{{Hộp thông tin oxy}}
'''Oxy''', hay '''dưỡng khí''', là một [[nguyên tố hóa học]] có [[Ký hiệu hóa học|ký hiệu]]&nbsp;'''O''' và [[Số nguyên tử|số hiệu nguyên tử]] 8. Nó là một thành viên của [[Nhóm (bảng tuần hoàn)|nhóm]] [[Nhóm nguyên tố 16|chalcogen]] trong [[bảng tuần hoàn]], một [[phi kim]] [[Phản ứng hóa học|phản ứng mạnh]] và là một [[chất oxy hóa]] dễ tạo [[oxit|oxide]] với hầu hết các nguyên tố cũng như với các [[hợp chất]] khác. Sau [[hydro]] và [[heli]], oxy là [[Sự phong phú của các nguyên tố hóa học|nguyên tố phong phú]] thứ ba trong vũ trụ tính theo khối lượng.

Oxy là nguyên tố [[phi kim]] hoạt động rất mạnh. Nó có thể tạo thành hợp chất [[oxit|oxide]] với hầu hết các nguyên tố khác.<ref>{{Chú thích web |tiêu đề=WebElements: the periodic table on the web – Oxygen: electronegativities |url=http://www.webelements.com/oxygen/electronegativity.html |nhà xuất bản=WebElements.com |ngày truy cập=ngày 7 tháng 11 năm 2011}}</ref> Ở điều kiện [[nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn]] hai nguyên tử oxy kết hợp với nhau tạo thành phân tử oxy không màu, không mùi, không vị có công thức là {{chem|O|2}}. Khí oxy hóa lỏng ở [[nhiệt độ]] -183<sup>o</sup>C, màu xanh nhạt. Oxy [[phân tử]] (O<sub>2</sub>, thường được gọi là oxy tự do) trên [[Trái Đất]] là không ổn định về mặt [[nhiệt động lực học]]. Sự xuất hiện trong thời kỳ đầu tiên của nó trên [[Trái Đất]] là do các hoạt động [[quang hợp]] của [[vi khuẩn]] kỵ khí (vi khuẩn cổ và [[vi khuẩn]]). Sự phổ biến của nó từ sau đó đến ngày nay là do hoạt động [[quang hợp]] của [[Tảo|tảo biển]]. Oxy là nguyên tố phổ biến xếp hàng thứ 3 trong [[vũ trụ]] theo khối lượng sau [[hydro]] và [[heli]]<ref name="NBB297">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], tr.297</ref> và là [[Nguyên tố hóa học|nguyên tố]] phổ biến nhất theo khối lượng trong [[Lớp vỏ (địa chất)|vỏ Trái Đất]],<ref name="lanl">
{{Chú thích web |url=http://periodic.lanl.gov/elements/8.html|nhà xuất bản=Los Alamos National Laboratory|tiêu đề=Oxygen|ngày truy cập=ngày 16 tháng 12 năm 2007|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20071026034224/http://periodic.lanl.gov/elements/8.html|ngày lưu trữ=ngày 26 tháng 10 năm 2007}}</ref> chiếm gần một nửa [[Vỏ Trái Đất|vỏ Trái đất]] ở dạng oxide.<ref name="Atkins7th">Atkins, P.; Jones, L.; Laverman, L. (2016).''Chemical Principles'', 7th edition. Freeman. {{ISBN|978-1-4641-8395-9}}</ref> Khí oxy chiếm 20,9% về [[thể tích]] trong [[khí quyển Trái Đất|không khí]].<ref name="ECE500">[[#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.&nbsp;500</ref>

Oxy phân tử cung cấp năng lượng được giải phóng trong [[Cháy|quá trình đốt cháy]] <ref name="Weiss20083">{{Chú thích tạp chí|last=Weiss|first=H. M.|year=2008|title=Appreciating Oxygen|url=https://www.researchgate.net/publication/231267944|journal=J. Chem. Educ.|volume=85|issue=9|pages=1218–1219|bibcode=2008JChEd..85.1218W|doi=10.1021/ed085p1218}}</ref> và [[hô hấp tế bào]] hiếu khí,<ref name="Schmidt-Rohr 20">Schmidt-Rohr, K. (2020). "Oxygen Is the High-Energy Molecule Powering Complex Multicellular Life: Fundamental Corrections to Traditional Bioenergetics" ''ACS Omega'' '''5''': 2221-2233. http://dx.doi.org/10.1021/acsomega.9b03352</ref> và nhiều lớp [[Hợp chất hữu cơ|phân tử hữu cơ chính]] trong [[Sinh vật|cơ thể sống]] chứa các nguyên tử oxy, chẳng hạn như [[protein]], [[axit nucleic|acid nucleic]], [[Cacbohydrat|carbohydrate]] và [[chất béo]], cũng như thành phần chính [[Hợp chất vô cơ|vô cơ hợp chất]] của vỏ, răng và xương động vật. Phần lớn khối lượng của các sinh vật sống là oxy như một thành phần của [[nước]], thành phần chính của các dạng sống. Oxy liên tục được bổ sung trong bầu khí quyển của Trái đất bằng [[Quang hợp|quá trình quang hợp]], sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời để tạo ra oxy từ nước và carbon dioxide. Oxy quá phản ứng hóa học để vẫn là một phần tử tự do trong không khí mà không được bổ sung liên tục bởi hoạt động quang hợp của các sinh vật sống. Một dạng khác (dạng [[Các dạng oxy|allotrope]]) của oxy, ozon ({{Chem|O|3}}) hấp thụ mạnh mẽ bức xạ tia cực tím [[Tử ngoại|UVB]] và [[Lớp ozon|tầng ozon]] ở độ cao giúp bảo vệ [[sinh quyển]] khỏi [[Tử ngoại|bức xạ cực tím]]. Tuy nhiên, [[ôzôn|ozon]] hiện diện trên bề mặt là sản phẩm phụ của [[Sương khói|khói]] và do đó là chất ô nhiễm.<ref>{{Chú thích web|ngày truy cập=ngày 8 tháng 8 năm 2009|url=http://www.spenvis.oma.be/spenvis/help/background/atmosphere/erosion.html|tiêu đề=Atomic oxygen erosion|archive-date = ngày 13 tháng 6 năm 2007 |archive-url=https://web.archive.org/web/20070613121048/http://www.spenvis.oma.be/spenvis/help/background/atmosphere/erosion.html}}</ref>

Oxy được [[Michael Sendivogius]] phân lập trước năm 1604, nhưng người ta thường tin rằng [[Nguyên tố hóa học|nguyên tố]] này được phát hiện độc lập bởi [[Carl Wilhelm Scheele]], ở [[Uppsala]], vào năm 1773 hoặc sớm hơn, và [[Joseph Priestley]] ở [[Wiltshire]], vào năm 1774. Người ta thường ưu tiên cho Priestley vì tác phẩm của ông được xuất bản trước. Tuy nhiên, Priestley gọi oxy là "không khí khử khoáng chất" và không công nhận nó là một nguyên tố hóa học. Tên gọi ''oxy'' được đặt ra vào năm 1777 bởi [[Antoine Lavoisier]], người đầu tiên công nhận oxy như một nguyên tố hóa học và mô tả chính xác vai trò của nó trong quá trình cháy.<ref name="mellor">{{chú thích sách|author=G. D. Parks & Mellor, J. W.|year=1939|title=Mellor's Modern Inorganic Chemistry|url=https://archive.org/details/b32772932|edition=6th |publisher=Longmans, Green and Co|location=London}}</ref>

Các ứng dụng phổ biến của oxy bao gồm sản xuất [[thép]], [[Chất dẻo|nhựa]] và [[Vải|hàng dệt]], [[Hàn và cắt nhiên liệu oxy|hàn và cắt]] thép và các [[kim loại]] khác, [[Thuốc phóng tên lửa|đẩy tên lửa]], [[liệu pháp oxy]] và [[Hệ thống hỗ trợ cuộc sống|các hệ thống hỗ trợ sự sống]] trong [[Khí cụ bay|máy bay]], [[tàu ngầm]], [[Tàu ngầm|tàu]] [[Chuyến bay vũ trụ có con người|vũ trụ]] và [[lặn dưới nước]].

==Lịch sử==
=== Các thí nghiệm ban đầu ===
Một trong những thí nghiệm đầu tiên được biết về mối quan hệ giữa [[Cháy|đốt cháy]] và không khí đã được thực hiện vào thế kỷ thứ 2 TCN. Tác giả [[Hy Lạp cổ đại|người Hy Lạp]] về cơ học, Philo của Byzantium. Trong tác phẩm ''Pneumatica'' của mình, Philo đã quan sát thấy rằng việc đảo một ống nghiệm qua một ngọn nến đang cháy và bao quanh cổ của ống bằng nước dẫn đến một số nước dâng lên.<ref>{{Chú thích sách|url=https://books.google.com/?id=tRUO45YfCHwC&pg=PA171&lpg=PA171|title=Story of Human Error|last=Jastrow|first=Joseph|date=1936|publisher=Ayer Publishing|isbn=978-0-8369-0568-7|page=171}}</ref> Philo phỏng đoán không chính xác rằng các phần của không khí trong ống đã được chuyển thành nguyên tố cổ điển lửa và do đó có thể thoát ra qua các lỗ của ống thủy tinh. Nhiều thế kỷ sau [[Leonardo da Vinci]] đã phát triển dựa trên công trình của [[Philodendron amplisinum|Philo]] bằng cách quan sát rằng một phần không khí được tiêu thụ trong quá trình đốt cháy và [[Hô hấp (sinh lý học)|hô hấp]].<ref name="ECE4993">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.&nbsp;499.</ref>

Vào cuối thế kỷ 17, [[Robert Boyle]] đã chứng minh rằng không khí là cần thiết cho quá trình đốt cháy. Nhà hóa học người Anh [[John Mayow]] (1641-1679) đã tinh chỉnh công trình này bằng cách chỉ ra rằng lửa chỉ cần một phần không khí mà ông gọi là ''Spiritus nitroaereus''. Trong một thí nghiệm, ông đã phát hiện ra rằng việc đặt một con chuột hoặc một ngọn nến sáng trong một hộp kín trên mặt nước đã khiến nước dâng lên và thay thế một phần mười bốn thể tích không khí trước khi dập tắt lửa.<ref name="WoC">{{Chú thích sách|title=World of Chemistry|date=2005|publisher=Thomson Gale|isbn=978-0-669-32727-4|chapter=John Mayow|access-date =ngày 16 tháng 12 năm 2007|chapter-url=http://www.bookrags.com/John_Mayow}}</ref> Từ đó, ông phỏng đoán rằng oxygen được tiêu thụ trong cả hai quá trình hô hấp và đốt cháy.

Mayow quan sát thấy [[antimon]] sẽ tăng trọng lượng khi được đun nóng và suy ra rằng nitroaereus phải kết hợp với nó. Ông cũng cho rằng phổi tách nitroaereus khỏi không khí và truyền nó vào máu và nhiệt trong động vật và chuyển động cơ bắp là do phản ứng của nitroaereus với một số chất trong cơ thể. Các ghi chép về những suy xét này và các thí nghiệm và ý tưởng khác đã được xuất bản năm 1668 trong tác phẩm ''[[Tractatus]]'' của ông trong phần "Hô hấp".<ref name="WoC"/>

=== Lý thuyết phlogiston ===
[[Robert Hooke]], [[Ole Borch]], [[Mikhail Vasilyevich Lomonosov|Mikhail Lomonosov]] và [[Pierre Bayen]] đều tạo ra oxy trong các thí nghiệm vào thế kỷ 17 và 18 nhưng không ai trong số họ công nhận nó là một [[nguyên tố hóa học]].<ref name="NBB2992">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;299</ref> Điều này có thể một phần là do sự phổ biến của học thuyết về đốt cháy và [[ăn mòn]] được gọi là ''lý thuyết phlogiston'', khi đó là lời giải thích được ưa chuộng của các quá trình trên.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Best|first=Nicholas W.|year=2015|title=Lavoisier's 'Reflections on Phlogiston' I: Against Phlogiston Theory|journal=[[Foundations of Chemistry]]|volume=17|issue=2|pages=137–151|doi=10.1007/s10698-015-9220-5}}</ref>

Được nhà giả kim người Đức [[JJ Becher]] thành lập vào năm 1667, và được nhà hóa học [[Georg Ernst Stahl]] sửa đổi vào năm 1731,<ref name="morris">{{Chú thích sách|title=The last sorcerers: The path from alchemy to the periodic table|url=https://archive.org/details/lastsorcererspat0000morr_r6w0|url-access=registration|last=Morris|first=Richard|date=2003|publisher=Joseph Henry Press|isbn=978-0-309-08905-0|location=Washington, D.C.}}</ref> lý thuyết phlogiston tuyên bố rằng tất cả các vật liệu dễ cháy được làm từ hai phần. Một phần, được gọi là phlogiston, đã bị loại bỏ khi chất chứa nó bị đốt cháy, trong khi phần không bị loại bỏ được cho là dạng thật của nó, với tên khác là [[calx]].<ref name="ECE4993"/>

Các vật liệu dễ cháy mà để lại ít cặn, như gỗ hoặc than, được cho là được làm chủ yếu từ phlogiston; các chất không cháy mà có thể bị ăn mòn, như sắt, được cho là chứa rất ít phlogiston. Không khí không đóng một vai trò trong lý thuyết phlogiston, cũng không có bất kỳ thí nghiệm định lượng ban đầu nào được thực hiện để kiểm tra ý tưởng; thay vào đó, nó dựa trên các quan sát về những gì xảy ra khi một thứ gì đó cháy, rằng hầu hết các vật thể thông thường dường như trở nên nhẹ hơn và dường như mất đi thứ gì đó trong quá trình cháy.<ref name="ECE4993"/>

=== Khám phá ===
[[Tập tin:PriestleyFuseli.jpg|thế=A drawing of an elderly man sitting by a table and facing parallel to the drawing. His left arm rests on a notebook, legs crossed.|trái|nhỏ| [[Joseph Priestley]] thường được ưu tiên trong việc nêu danh người khám phá ra oxy.]]
Nhà [[Giả kim thuật|giả kim]], [[nhà triết học]] và [[bác sĩ]] người Ba Lan [[Michael Sendivogius]] (Michał Sędziwój) trong tác phẩm của mình ''De Lapide Philosophorum Tractatus duodecim e naturae fonte et Manuali experientia depromti'' (1604) đã mô tả một chất có trong không khí.<ref name="Marples">{{Chú thích web|url=http://www.masonic.benemerito.net/msricf/papers/marples/marples-michael.sendivogius.pdf|tựa đề=Michael Sendivogius, Rosicrucian, and Father Of Studies of Oxygen|tác giả=Marples|tên=Frater James A.|nhà xuất bản=Societas Rosicruciana in Civitatibus Foederatis, Nebraska College|trang=3–4|ngày truy cập=2018-05-25|ngày lưu trữ=2020-05-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20200508172910/http://www.masonic.benemerito.net/msricf/papers/marples/marples-michael.sendivogius.pdf|url-status=dead}}</ref>), và chất này giống hệt với oxy.<ref name="Bugaj">{{Chú thích tạp chí|last=Bugaj|first=Roman|date=1971|title=Michał Sędziwój – Traktat o Kamieniu Filozoficznym|url=https://books.google.com/?id=d0gaAQAAMAAJ|journal=Biblioteka Problemów|language=pl|volume=164|pages=83–84|issn=0137-5032}}</ref> [[Sendivogius,]] trong các thí nghiệm được thực hiện từ năm 1598 đến 1604, đã nhận ra một cách đúng đắn rằng chất này tương đương với sản phẩm phụ dạng khí được giải phóng do sự [[Nhiệt phân|phân hủy nhiệt]] của [[kali nitrat]]. Theo quan điểm của Bugaj, sự cô lập oxy và sự liên kết thích hợp của chất này với phần không khí cần thiết cho sự sống, tạo ra đủ bằng chứng cho việc Sendivogius đã phát hiện ra oxy.{{R|Bugaj}} Tuy nhiên, phát hiện này của Sendivogius thường bị các thế hệ các nhà khoa học và nhà hóa học từ chối.{{R|Marples}}

Người ta cũng thường cho rằng oxy được phát hiện lần đầu tiên bởi dược sĩ Thụy Điển [[Carl Wilhelm Scheele]]. Ông đã tạo ra khí oxy bằng cách đun nóng [[Thủy ngân(II) oxit|oxide thủy ngân]] (HgO) và các [[nitrat]] khác nhau vào năm 1771–2.<ref name="ECE4993"/><ref>{{Chú thích web|url=http://www.rsc.org/periodic-table/element/8/oxygen|tựa đề=Oxygen|nhà xuất bản=RSC.org|ngày truy cập=2016-12-12}}</ref><ref name="ECE5002">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.&nbsp;500</ref> Scheele gọi khí là "không khí lửa" vì khi đó nó là [[Chất oxy hóa|tác nhân]] duy nhất được biết đến để hỗ trợ quá trình đốt cháy. Ông đã viết một tường thuật về khám phá này trong một bản thảo có tựa đề ''Luận về không khí và lửa'', mà ông đã gửi cho nhà xuất bản của mình vào năm 1775. Tài liệu đó được xuất bản năm 1777.<ref name="NBB3004">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;300</ref>

Cùng lúc đó, vào ngày 1 tháng 8 năm 1774, một thí nghiệm do giáo sĩ người Anh [[Joseph Priestley]] tiến hành đã tập trung ánh sáng mặt trời vào oxide thủy ngân chứa trong một ống thủy tinh, nó giải phóng một loại khí mà ông đặt tên là "không khí khử chất độc".<ref name="ECE5002"/> Ông lưu ý rằng nến cháy sáng hơn trong khí và một con chuột hoạt động nhiều hơn và sống lâu hơn khi [[hít thở]] nó. Sau khi tự mình hít thở khí, Priestley viết: "Cảm giác của nó đối với phổi của tôi không khác nhiều so với [[Khí quyển Trái Đất|không khí thông thường]], nhưng tôi tưởng tượng rằng vú của tôi cảm thấy nhẹ và dễ dàng một cách kỳ lạ trong một thời gian sau đó." <ref name="NBB2992"/> Priestley công bố những phát hiện của mình vào năm 1775 trong một bài báo có tiêu đề "Ghi chép về những khám phá sâu hơn trong không khí", nằm trong tập thứ hai của cuốn sách của ông có tựa đề ''[[Các thí nghiệm và quan sát về các loại không khí khác nhau|Thí nghiệm và quan sát về các loại không khí khác nhau]]''.<ref name="ECE4993"/><ref>{{Chú thích tạp chí|last=Priestley|first=Joseph|date=1775|title=An Account of Further Discoveries in Air|journal=Philosophical Transactions|volume=65|pages=384–94|doi=10.1098/rstl.1775.0039|doi-access=free}}</ref> Vì ông đã công bố những phát hiện của mình trước, nên Priestley thường được ưu tiên trong việc xác định ai khám phá ra oxy.

Nhà hóa học người Pháp [[Antoine Lavoisier|Antoine Laurent Lavoisier]] sau đó tuyên bố đã phát hiện ra chất mới một cách độc lập. Priestley đến thăm Lavoisier vào tháng 10 năm 1774 và nói với anh ta về thí nghiệm của mình và cách anh ta giải phóng khí mới. Scheele cũng đã gửi một bức thư cho Lavoisier vào ngày 30 tháng 9 năm 1774, trong đó mô tả việc ông đã khám phá ra chất trước đây chưa từng được biết đến, nhưng Lavoisier không bao giờ thừa nhận đã nhận nó. (Một bản sao của bức thư được tìm thấy trong đồ đạc của Scheele sau khi ông qua đời.)<ref name="NBB3004"/>

=== Đóng góp của Lavoisier ===
[[Tập tin:Lavoisier, Antoine Laurent de (1743-1794) CIPB1171.jpg|thế=A drawing of a young man facing towards the viewer, but looking on the side. He wear a white curly wig, dark suit and white scarf.|trái|nhỏ|[[Antoine Lavoisier]] phản bác lý thuyết phlogiston.]]
[[Antoine Lavoisier|Lavoisier]] đã tiến hành các thí nghiệm định lượng đầy đủ đầu tiên về [[oxy hóa khử|quá trình oxy hóa]] và đưa ra lời giải thích chính xác đầu tiên về cách thức hoạt động của quá trình đốt cháy.<ref name="ECE5002"/> Ông đã sử dụng những thí nghiệm này và những thí nghiệm tương tự, tất cả đều bắt đầu vào năm 1774, để làm mất uy tín của thuyết phlogiston và để chứng minh rằng chất được phát hiện bởi [[Joseph Priestley|Priestley]] và [[Carl Wilhelm Scheele|Scheele]] là một [[nguyên tố hóa học]].

Trong một thí nghiệm, [[Antoine Lavoisier|Lavoisier]] đã quan sát thấy rằng không có sự gia tăng tổng thể về trọng lượng khi [[thiếc]] và không khí được đốt nóng trong một thùng kín.<ref name="ECE5002"/> Ông lưu ý rằng không khí tràn vào khi ông mở thùng chứa, điều này cho thấy một phần không khí bị mắc kẹt đã được tiêu thụ. Ông cũng lưu ý rằng khối lượng [[thiếc]] đã tăng lên và sự gia tăng đó cũng giống như [[trọng lượng]] của [[không khí]] lao vào. Điều này và các thí nghiệm khác về quá trình đốt cháy đã được ông ghi lại trong cuốn sách ''Sur la combustion en général'', được xuất bản năm 1777.<ref name="ECE5002"/> Trong công trình đó, ông đã chứng minh rằng [[không khí]] là [[hỗn hợp]] của hai chất khí; 'không khí quan trọng', cần thiết cho quá trình [[Cháy|đốt cháy]] và [[hô hấp]], và ''azote'' (Gk. ''{{Lang|grc|ἄζωτον}}'' "vô hồn"), cũng không hỗ trợ. ''Azote'' sau đó trở thành ''[[nitơ]]'' trong tiếng Anh, mặc dù nó vẫn giữ tên trước đó trong [[tiếng Pháp]] và một số ngôn ngữ châu Âu khác.<ref name="ECE5002"/>

Lavoisier đổi tên 'không khí quan trọng' thành ''oxygène'' vào năm 1777 từ gốc [[Tiếng Hy Lạp cổ đại|Hy Lạp]] ''{{Lang|grc|ὀξύς}}'' ''(oxys)'' ([[axit|acid]], theo nghĩa đen là "sắc", từ mùi vị của acid) và ''-γενής (-genēs)'' (người sản xuất, nghĩa đen là người sinh ra), bởi vì ông ấy đã nhầm tưởng rằng oxy là thành phần của tất cả các acid.<ref name="mellor3">{{Chú thích sách|title=Mellor's Modern Inorganic Chemistry|url=https://archive.org/details/b32772932|last=Parks|first=G. D.|last2=Mellor|first2=J. W.|date=1939|publisher=Longmans, Green and Co.|edition=6th|location=London}}</ref> Các nhà hóa học (chẳng hạn như Sir [[Humphry Davy]] vào năm 1812) cuối cùng xác định rằng Lavoisier đã sai trong vấn đề này (hydro tạo cơ sở cho hóa học acid), nhưng khi đó cái tên này đã quá nổi tiếng.<ref name="Greenwood&Earnshaw2nd">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref>

''Oxygen'' đã đi vào ngôn ngữ tiếng Anh bất chấp sự phản đối của các nhà khoa học Anh và thực tế là [[Joseph Priestley|Priestley]] người Anh đã đầu tiên cô lập chất khí này và viết về nó. Điều này một phần là do một bài thơ ca ngợi khí có tựa đề "Oxygen" trong cuốn sách nổi tiếng ''[[Vườn bách thảo|The Botanic Garden]]'' (1791) của [[Erasmus Darwin]], ông nội của [[Charles Darwin]].<ref name="NBB3004"/> Tên tiếng Việt của nguyên tố xuất phát từ tên tiếng Pháp ''oxygène.''<ref name="Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française. Trang 163">Đặng Thái Minh, "Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française", ''Synergies Pays riverains du Mékong'', n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 163.</ref>

=== Lịch sử sau này ===
[[Tập tin:Goddard_and_Rocket.jpg|thế=A metal frame structure stands on the snow near a tree. A middle-aged man wearing a coat, boots, leather gloves and a cap stands by the structure and holds it with his right hand.|nhỏ|[[Robert H. Goddard]] và [[tên lửa]] xăng-[[oxy lỏng]]]]
[[Thuyết nguyên tử|Giả thuyết nguyên tử]] ban đầu của [[John Dalton]] cho rằng tất cả các nguyên tố đều là nguyên tố cấu tạo và các [[nguyên tử]] trong các hợp chất thông thường sẽ có tỷ lệ nguyên tử đơn giản nhất so với nhau. Ví dụ, Dalton giả định rằng công thức của nước là HO, dẫn đến kết luận rằng [[Nguyên tử khối|khối lượng nguyên tử]] của oxy gấp 8 lần [[Nguyên tử khối|khối lượng]] của hydro, thay vì giá trị hiện đại là khoảng 16.<ref>{{Chú thích sách|url=http://www.physics.upenn.edu/courses/gladney/mathphys/Contents.html|title=The Interactive Textbook of PFP96|last=DeTurck|first=Dennis|last2=Gladney|first2=Larry|last3=Pietrovito|first3=Anthony|date=1997|publisher=University of Pennsylvania|chapter=Do We Take Atoms for Granted?|access-date=ngày 28 tháng 1 năm 2008|chapter-url=http://www.physics.upenn.edu/courses/gladney/mathphys/subsubsection1_1_3_2.html|archive-url=https://web.archive.org/web/20080117230939/http://www.physics.upenn.edu/courses/gladney/mathphys/subsubsection1_1_3_2.html|archive-date=ngày 17 tháng 1 năm 2008}}</ref> Năm 1805, [[Joseph Louis Gay-Lussac]] và [[Alexander von Humboldt]] đã chỉ ra rằng nước được tạo thành từ hai thể tích hydro và một thể tích oxy; và đến năm 1811 [[Amedeo Avogadro]] đã đưa ra cách giải thích chính xác về thành phần của nước, dựa trên cái mà ngày nay gọi là [[định luật Avogadro]] và các phân tử nguyên tố gồm hai nguyên tử trong các khí đó.<ref>{{Chú thích sách|title=A Treatise on Chemistry|last=Roscoe|first=Henry Enfield|last2=Schorlemmer|first2=Carl|date=1883|publisher=D. Appleton and Co.|page=38}}</ref> <ref group="lower-alpha">Những kết quả này hầu như bị bỏ qua cho đến năm 1860. Một phần của sự bác bỏ này là do niềm tin rằng các nguyên tử của một nguyên tố sẽ không có [[ái lực hóa học]] đối với các nguyên tử của cùng một nguyên tố, và một phần là do những ngoại lệ rõ ràng đối với định luật Avogadro mà mãi sau này mới được giải thích về sự phân ly của các phân tử.</ref>

Vào cuối thế kỷ 19, các [[nhà khoa học]] nhận ra rằng [[không khí]] có thể được hóa lỏng và các thành phần của nó được cô lập bằng cách nén và làm mát nó. Sử dụng phương pháp [[Cascade (kỹ thuật hóa học)|phân tầng]], nhà hóa học và vật lý người Thụy Sĩ [[Raoul Pictet|Raoul Pierre Pictet đã]] [[Bay hơi|làm bay hơi]] [[lưu huỳnh điôxít|lưu huỳnh dioxide]] lỏng để hóa lỏng carbon dioxide, sau đó được làm bay hơi để làm lạnh khí oxy đủ để hóa lỏng nó. Ông đã gửi một bức điện vào ngày 22 tháng 12 năm 1877 cho [[Viện Hàn lâm Khoa học Pháp]] ở Paris thông báo về phát hiện của ông về [[oxy lỏng]].<ref name="BES707">{{Chú thích sách|title=Biographical Encyclopedia of Scientists|last=Daintith|first=John|date=1994|publisher=CRC Press|isbn=978-0-7503-0287-6|page=707}}</ref> Chỉ hai ngày sau, nhà vật lý người Pháp [[Louis Paul Cailletet]] đã công bố phương pháp hóa lỏng oxy phân tử của riêng mình.<ref name="BES707" /> Chỉ một vài giọt chất lỏng được tạo ra trong mỗi trường hợp và không thể tiến hành phân tích có ý nghĩa. Oxy được hóa lỏng ở trạng thái ổn định lần đầu tiên vào ngày 29 tháng 3 năm 1883 bởi các nhà khoa học Ba Lan từ [[Đại học Jagiellonia]]n, [[Zygmunt Wróblewski]] và [[Karol Olszewski]].<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Papanelopoulou|first=Faidra|date=2013|title=Louis Paul Cailletet: The liquefaction of oxygen and the emergence of low-temperature research|journal=Notes and Records of the Royal Society of London|volume=67|issue=4|pages=355–73|doi=10.1098/rsnr.2013.0047|pmc=3826198}}</ref>
[[Tập tin:A_setup_for_preparation_of_Oxygen.jpg|thế=An experiment setup with test tubes to prepare oxygen|trái|nhỏ|280x280px|Thiết lập thí nghiệm để điều chế oxy trong phòng thí nghiệm hàn lâm]]
Năm 1891, nhà hóa học người [[Scotland]] [[James Dewar]] đã có thể sản xuất đủ [[oxy lỏng]] cho nghiên cứu.<ref name="NBB3033">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;303</ref> Quy trình sản xuất [[oxy lỏng]] đầu tiên có tính khả thi về mặt thương mại được phát triển độc lập vào năm 1895 bởi kỹ sư người [[Đức]] [[Carl Paul Gottfried von Linde|Carl von Linde]] và kỹ sư người Anh William [[George Francis Hampson|Hampson]]. Cả hai người đều hạ nhiệt độ của không khí cho đến khi nó hóa lỏng và sau đó [[chưng cất]] các khí thành phần bằng cách đun sôi từng chất một và thu giữ chúng riêng biệt.<ref name="HPAM2">{{Chú thích sách|title=How Products are Made|date=2002|publisher=The Gale Group, Inc.|chapter=Oxygen|access-date=ngày 16 tháng 12 năm 2007|chapter-url=http://www.answers.com/topic/oxygen}}</ref> Sau đó, vào năm 1901, [[Hàn (công nghệ)|hàn]] oxyacetylene lần đầu tiên được chứng minh bằng cách đốt cháy [[hỗn hợp]] [[axetylen|acetylene]] và {{Chem|O|2}} nén. Phương pháp hàn và cắt kim loại này sau đó trở nên phổ biến.<ref name="HPAM2"/>

Năm 1923, nhà khoa học người Mỹ [[Robert H. Goddard]] trở thành người đầu tiên phát triển [[động cơ tên lửa]] đốt nhiên liệu [[Chất lỏng|lỏng]]; động cơ sử dụng [[xăng]] để làm nhiên liệu và oxy lỏng làm [[chất oxy hóa]]. Goddard đã bay thành công một tên lửa nhỏ chạy bằng nhiên liệu lỏng 56&nbsp;m ở 97&nbsp;km/h vào ngày 16 tháng 3 năm 1926 tại [[Auburn, Massachusetts]], Hoa Kỳ.<ref name="HPAM2"/><ref>{{Chú thích web|url=http://grin.hq.nasa.gov/ABSTRACTS/GPN-2002-000132.html|tựa đề=Goddard-1926|nhà xuất bản=NASA|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20071108225824/http://grin.hq.nasa.gov/ABSTRACTS/GPN-2002-000132.html|ngày lưu trữ=ngày 8 tháng 11 năm 2007|ngày truy cập=ngày 18 tháng 11 năm 2007}}</ref>

Trong các [[phòng thí nghiệm]] hàn lâm, oxy có thể được điều chế bằng cách đun nóng [[kali clorat|kali chlorat]] trộn với một tỷ lệ nhỏ [[mangan đioxit|mangan đioxide]].<ref>{{Chú thích sách|url=https://archive.org/details/flescscho_1114918|title=A school chemistry|last=Flecker|first=Oriel Joyce|publisher=Oxford, Clarendon press|others=MIT Libraries|year=1924|pages=[https://archive.org/details/flescscho_1114918/page/n41 30]}}</ref>

Mức độ oxy trong khí quyển đang có xu hướng giảm nhẹ trên toàn cầu, có thể do quá trình đốt cháy [[nhiên liệu]] [[hóa thạch]].<ref>{{Chú thích web|url=http://scrippso2.ucsd.edu/|tựa đề=Atmospheric Oxygen Research|tác giả=Scripps Institute}}</ref>

== Đặc điểm ==
=== Cấu trúc ===
[[Tập tin:Oxygen molecule orbitals diagram-en.svg|trái|nhỏ|Giản đồ orbital phân tử, dựa trên Barrett (2002),<ref>{{Chú thích sách |last=Barrett |first=Jack |url=https://www.google.com/books/edition/Atomic_Structure_and_Periodicity/ApD5nxhPzI4C?hl=en&gbpv=0 |title=Atomic structure and periodicity |date=2002 |publisher=Wiley-Interscience ; Royal Society of Chemistry |isbn=978-0-85404-657-7 |series=Basic concepts in chemistry |location=Hoboken, N.J. : [Cambridge, UK] |pages=153}}</ref> cho thấy các orbital nguyên tử tham gia từ mỗi nguyên tử oxy, các orbital phân tử là kết quả của sự chồng chéo của chúng và sự lấp đầy [[Quy tắc Klechkovsky|aufbau]] của các orbital với 12 electron, 6 từ mỗi nguyên tử O, bắt đầu từ các orbital năng lượng thấp nhất, và dẫn đến đặc tính liên kết đôi cộng hóa trị từ các orbital đã lấp đầy (và loại bỏ sự đóng góp của các cặp orbital σ và σ <sup>*</sup> và cặp orbital {{Pi}} và {{Pi}} <sup>*</sup>).]]
Ở [[nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn]], oxy là chất khí không [[Màu sắc|màu]], không mùi, không [[vị]], có [[Công thức hóa học|công thức phân tử]] {{Chem|O|2}}, được gọi là dioxygen.<ref>{{Chú thích web|url=http://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/chemistry/oxygen.html|tựa đề=Oxygen Facts|ngày=ngày 6 tháng 2 năm 2015|nhà xuất bản=Science Kids|ngày truy cập=ngày 14 tháng 11 năm 2015}}</ref><ref name="pauling">{{Chú thích sách |title=The nature of the chemical bond and the structure of molecules and crystals: an introduction to modern structural chemistry |url=https://archive.org/details/natureofchemical00paul |author=Pauling, L. |year=1960 |publisher=Cornell University Press |location=Ithaca, N.Y. |edition=3rd}}</ref>

Là ''dioxygen'', hai nguyên tử oxy [[liên kết hóa học]] với nhau. Liên kết có thể được mô tả khác nhau dựa trên mức độ lý thuyết, nhưng được mô tả một cách hợp lý và đơn giản là một liên kết [[Liên kết đôi|đôi]] cộng hóa trị là kết quả của việc lấp đầy các [[orbital phân tử]] được hình thành từ các [[orbital nguyên tử]] của các nguyên tử oxy riêng lẻ, việc lấp đầy chúng dẫn đến [[Lệnh trái phiếu|liên kết thứ tự]] của hai. Cụ thể hơn, liên kết đôi là kết quả của sự lấp đầy liên tục, năng lượng từ thấp đến cao, hay [[Quy tắc Klechkovsky|Aufbau]], lấp đầy các orbital, và kết quả là sự hủy bỏ các đóng góp từ các electron 2s, sau khi lấp đầy liên tiếp các orbital σ và σ<sup>* thấp</sup>; Sự xen phủ σ của hai orbital nguyên tử 2p nằm dọc theo trục phân tử OO và sự xen phủ {{Pi}} của hai cặp orbital nguyên tử 2p vuông góc với trục phân tử OO, và sau đó loại bỏ sự đóng góp của hai trong số sáu electron 2p còn lại sau khi chúng lấp đầy một phần của các orbital {{Pi}} và {{Pi}} <sup>*</sup> thấp nhất.<ref name="Barrett20022">Jack Barrett, 2002, "Atomic Structure and Periodicity, (Basic concepts in chemistry, Vol. 9 of Tutorial chemistry texts), Cambridge, U.K.:Royal Society of Chemistry, p. 153, {{ISBN|0854046577}}, see accessed ngày 31 tháng 1 năm 2015.</ref>

Sự kết hợp của hủy và σ và chồng chéo kết quả {{Pi}} trong nhân vật dioxy của đôi trái phiếu và độ phản ứng, và một bộ ba điện tử [[trạng thái cơ bản]]. [[Cấu hình electron]] có hai electron chưa ghép đôi, như được tìm thấy trong các orbital dioxygen (xem các orbital {{Pi}} * được điền đầy trong sơ đồ) có năng lượng bằng nhau - tức là [[Làm thoái hóa các obitan|suy biến]] - là cấu hình được gọi là [[Quay ba|trạng thái bộ ba spin]]. Do đó, trạng thái cơ bản của {{Chem|O|2}} phân tử được gọi là [[Oxy ba lần|oxy bộ ba]].<ref name="BiochemOnline2">{{Chú thích web|url=http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/oxphos/oldioxygenchem.html|tựa đề=Chapter 8: Oxidation-Phosphorylation, the Chemistry of Di-Oxygen|tác giả=Jakubowski|tên=Henry|website=Biochemistry Online|nhà xuất bản=Saint John's University|ngày truy cập=ngày 28 tháng 1 năm 2008}}</ref> <ref group="lower-alpha">An orbital is a concept from [[quantum mechanics]] that models an electron as a [[Wave–particle duality|wave-like particle]] that has a spatial distribution about an atom or molecule.</ref> Các orbital có năng lượng cao nhất, được lấp đầy một phần là [[Antibonding|phản liên kết]], và do đó sự lấp đầy của chúng làm suy yếu thứ tự liên kết từ ba thành hai. Do các điện tử chưa ghép đôi của nó, oxy bộ ba chỉ phản ứng chậm với hầu hết các phân tử hữu cơ có spin điện tử đã ghép đôi; điều này ngăn cản quá trình đốt cháy tự phát.<ref name="Weiss20083"/>
[[Tập tin:Liquid_oxygen_in_a_magnet_2.jpg|trái|nhỏ|225x225px|Oxy lỏng, tạm thời lơ lửng trong nam châm do tính thuận từ của nó]]
Ở dạng bộ ba, {{Chem|O|2}} phân tử đều [[thuận từ]]. Có nghĩa là, chúng truyền đặc tính từ cho oxy khi nó có mặt từ trường, do [[Mômen lưỡng cực từ|mômen từ]] [[spin]] của các [[electron]] chưa ghép đôi trong phân tử và [[Tương tác trao đổi|năng lượng trao đổi]] âm giữa các phân tử {{Chem|O|2}} lân cận.<ref name="NBB3033"/> Oxy lỏng có [[Nam châm|từ tính]] đến mức, trong các cuộc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, một cầu nối oxy lỏng có thể chống lại trọng lượng của chính nó giữa các cực của một nam châm mạnh.<ref>{{Chú thích web|url=http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/Gen_Chem_Pages/0809bondingpage/liquid_oxygen.htm|tựa đề=Demonstration of a bridge of liquid oxygen supported against its own weight between the poles of a powerful magnet|nhà xuất bản=University of Wisconsin-Madison Chemistry Department Demonstration lab|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20071217064218/http://genchem.chem.wisc.edu/demonstrations/Gen_Chem_Pages/0809bondingpage/liquid_oxygen.htm|ngày lưu trữ=ngày 17 tháng 12 năm 2007|ngày truy cập=ngày 15 tháng 12 năm 2007}}</ref> {{Refn|Oxygen's paramagnetism can be used analytically in paramagnetic oxygen gas analysers that determine the purity of gaseous oxygen. ({{chú thích web|url=http://www.servomex.com/oxygen_gas_analyser.html |title=Company literature of Oxygen analyzers (triplet) |publisher=Servomex |access-date=ngày 15 tháng 12 năm 2007 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080308213517/http://www.servomex.com/oxygen_gas_analyser.html |archive-date=ngày 8 tháng 3 năm 2008 }})|group=lower-alpha}}

[[Oxy Singlet|Oxy đơn]] là tên được đặt cho một số loại phân tử {{Chem|O|2}} có năng lượng cao hơn {{Chem|O|2}} trong đó tất cả các spin điện tử đều được ghép đôi. Nó phản ứng nhiều hơn với [[Hợp chất hữu cơ|các phân tử hữu cơ]] thông thường hơn là oxy phân tử. Trong tự nhiên, oxy đơn thường được hình thành từ nước trong quá trình quang hợp, sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Krieger-Liszkay|first=Anja|date=ngày 13 tháng 10 năm 2004|title=Singlet oxygen production in photosynthesis|journal=Journal of Experimental Botany|volume=56|issue=411|pages=337–46|doi=10.1093/jxb/erh237|pmid=15310815|doi-access=free}}</ref> Nó cũng được tạo ra trong [[tầng đối lưu]] bằng quá trình quang phân ozon bằng ánh sáng có bước sóng ngắn <ref name="harrison2">{{Chú thích sách|url=https://archive.org/details/pollutioncausese0000unse|title=Pollution: Causes, Effects & Control|last=Harrison|first=Roy M.|date=1990|publisher=[[Royal Society of Chemistry]]|isbn=978-0-85186-283-5|edition=2nd|location=Cambridge|author-link=Roy M. Harrison|url-access=registration}}</ref> và bởi [[Hệ miễn dịch|hệ thống miễn dịch]] như một nguồn oxy hoạt tính.<ref name="immune-ozone2">{{Chú thích tạp chí|last=Wentworth|first=Paul|last2=McDunn|first2=J. E.|last3=Wentworth|first3=A. D.|last4=Takeuchi|first4=C.|last5=Nieva|first5=J.|last6=Jones|first6=T.|last7=Bautista|first7=C.|last8=Ruedi|first8=J. M.|last9=Gutierrez|first9=A.|display-authors=8|date=ngày 13 tháng 12 năm 2002|title=Evidence for Antibody-Catalyzed Ozone Formation in Bacterial Killing and Inflammation|url=https://semanticscholar.org/paper/6c8f7824e829956c8ba6e41218d9b37b3b431744|journal=Science|volume=298|issue=5601|pages=2195–219|bibcode=2002Sci...298.2195W|doi=10.1126/science.1077642|pmid=12434011}}</ref> [[Carotenoid]] trong các sinh vật quang hợp (và có thể cả động vật) đóng một vai trò chính trong việc hấp thụ năng lượng từ [[Oxy Singlet|oxy đơn]] và chuyển nó về trạng thái cơ bản chưa được kích thích trước khi nó có thể gây hại cho các tế bào.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Hirayama|first=Osamu|last2=Nakamura|first2=Kyoko|last3=Hamada|first3=Syoko|last4=Kobayasi|first4=Yoko|date=1994|title=Singlet oxygen quenching ability of naturally occurring carotenoids|url=https://archive.org/details/sim_lipids_1994-02_29_2/page/149|journal=Lipids|volume=29|issue=2|pages=149–50|doi=10.1007/BF02537155|pmid=8152349}}</ref>

Oxy mức 3 (không phải [[ôzôn|ozon]], {{chem|O|3}}) mà là trạng thái năng lượng cơ bản của phân tử {{chem|O|2}}.<ref name="BiochemOnline">{{Chú thích|tiêu đề = Biochemistry Online|url = http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/bcintro/default.html| chapter-url=http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/oxphos/oldioxygenchem.html |chapter=Chapter 8: Oxidation-Phosphorylation, the Chemistry of Di-Oxygen|tên 1=Henry|họ 1=Jakubowski|ngày truy cập=ngày 28 tháng 1 năm 2008|nhà xuất bản=Saint John's University}}</ref> Cấu hình [[electron]] của phân tử này có 2 [[electron]] không tạo cặp mà tách ra riêng lẻ chiếm 2 [[orbital phân tử]] suy biến.<ref>Orbital là một khái niệm của [[cơ học lượng tử]] lập mô hình một electron như là một [[Lưỡng tính sóng hạt|hạt tựa như sóng]] có phân bố không gian xung quanh một nguyên tử hay một phân tử.</ref> Các orbital này được xếp vào nhóm [[phản liên kết]] (làm suy giảm bậc liên kết từ 3 xuống còn 2), vì vậy liên kết oxy 2 nguyên tử yếu hơn liên kết 3 của 2 nguyên tử [[nitơ]], theo đó tất cả các orbital nguyên tử liên kết đều được lấp đầy còn các orbital phản liên kết thì không đầy.<ref name="BiochemOnline"/>

=== Các dạng thù hình ===
{{chính|Thù hình của Oxy}}
[[Tập tin:Ozone-1,3-dipole.svg|nhỏ|upright|trái|[[Ôzôn|Ozon]] là một loại khí hiếm trên Trái Đất chủ yếu tồn tại trong [[tầng bình lưu]].]]Dạng [[thù hình]] chung của nguyên tố oxy trên Trái đất được gọi là [[Các dạng oxy|dioxygen]], {{Chem|O|2}}, phần chính của oxy trong khí quyển của Trái đất. O<sub>2</sub> có độ dài liên kết là 121&nbsp;[[Picômét|pm]] và năng lượng liên kết là 498&nbsp;[[jun trên mol|kJ / mol]],<ref>{{Chú thích web|url=http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/bondel.html|tựa đề=Bond Lengths and Energies|tác giả=Chieh|tên=Chung|nhà xuất bản=University of Waterloo|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20071214215455/http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c120/bondel.html|ngày lưu trữ=ngày 14 tháng 12 năm 2007|ngày truy cập=ngày 16 tháng 12 năm 2007}}</ref> nhỏ hơn năng lượng của các liên kết đôi hoặc các cặp liên kết đơn khác trong [[sinh quyển]] và gây ra [[Quá trình tỏa nhiệt|phản]] ứng [[Quá trình tỏa nhiệt|tỏa nhiệt]] của O<sub>2</sub> với bất kỳ phân tử hữu cơ nào.<ref name="Weiss20083"/><ref name="Schmidt-Rohr2015">{{Chú thích tạp chí|last=Schmidt-Rohr|first=K.|year=2015|title=Why Combustions Are Always Exothermic, Yielding About 418 kJ per Mole of O<sub>2</sub>|journal=J. Chem. Educ.|volume=92|issue=12|pages=2094–2099|bibcode=2015JChEd..92.2094S|doi=10.1021/acs.jchemed.5b00333|doi-access=free}}</ref> Do hàm lượng năng lượng của nó, O<sub>2</sub> được sử dụng bởi các dạng sống phức tạp, chẳng hạn như [[động vật]], trong [[hô hấp tế bào]]. Các khía cạnh khác của {{Chem|O|2}} được đề cập trong phần còn lại của bài viết này.

Trioxygen ({{Chem|O|3}}) thường được gọi là [[ôzôn|ozon]] và là một dạng phản ứng rất mạnh của oxy gây tổn hại đến mô phổi.<ref name="GuideElem482">{{Chú thích sách|url=https://archive.org/details/guidetoelements00stwe|title=Guide to the Elements|last=Stwertka|first=Albert|date=1998|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-508083-4|edition=Revised|pages=[https://archive.org/details/guidetoelements00stwe/page/48 48–49]|url-access=registration}}</ref> Ozon được tạo ra trong [[Tầng trung lưu|tầng khí quyển trên]] khi {{Chem|O|2}} kết hợp với oxy nguyên tử được tạo ra bởi sự phân tách của {{Chem|O|2}} bằng bức xạ [[Tử ngoại|tia cực tím]] (UV).<ref name="mellor3"/> Do ozon hấp thụ mạnh trong vùng UV của [[Phổ điện từ|quang phổ]], nên [[Lớp ôzôn|tầng ozon]] của tầng trên khí quyển có chức năng như một lá chắn bức xạ bảo vệ hành tinh.<ref name="mellor3" /> Gần bề mặt Trái đất, nó là một [[Ô nhiễm không khí|chất ô nhiễm]] được hình thành như một sản phẩm phụ của [[Ống xả|khí thải ô tô]].<ref name="GuideElem482" /> Ở độ cao [[Quỹ đạo Trái Đất tầm thấp|quỹ đạo trái đất thấp]], lượng oxy nguyên tử đủ để gây ra [[Ăn mòn trong không gian|sự ăn mòn tàu vũ trụ]].<ref>{{Chú thích web|url=http://www.spenvis.oma.be/spenvis/help/background/atmosphere/erosion.html|tựa đề=Atomic oxygen erosion|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20070613121048/http://www.spenvis.oma.be/spenvis/help/background/atmosphere/erosion.html|ngày lưu trữ=ngày 13 tháng 6 năm 2007|ngày truy cập=ngày 8 tháng 8 năm 2009}}</ref>

Các dạng phân tử [[oxozon]] {{Chem|O|4}}) được phát hiện vào năm 2001,<ref name="o42">{{Chú thích tạp chí|last=Cacace|first=Fulvio|last2=de Petris|first2=Giulia|last3=Troiani|first3=Anna|date=2001|title=Experimental Detection of Tetraoxygen|journal=Angewandte Chemie International Edition|volume=40|issue=21|pages=4062–65|doi=10.1002/1521-3773(20011105)40:21<4062::AID-ANIE4062>3.0.CO;2-X|pmid=12404493}}</ref><ref name="newform2">{{Chú thích báo|url=http://www.nature.com/news/2001/011122/pf/011122-3_pf.html|title=New form of oxygen found|last=Ball|first=Phillip|date=ngày 16 tháng 9 năm 2001|work=Nature News|access-date=ngày 9 tháng 1 năm 2008}}</ref> và được cho là tồn tại ở một trong sáu pha của [[oxy rắn]]. Năm 2006, nó đã được chứng minh rằng giai đoạn này, được tạo ra bằng cách điều áp {{Chem|O|2}} đến 20&nbsp;[[Pascal (đơn vị)|GPa]], trên thực tế là một khối [[Hệ tinh thể lục phương|tứ diện]] {{Chem|O|8}}.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Lundegaard|first=Lars F.|last2=Weck|first2=Gunnar|last3=McMahon|first3=Malcolm I.|last4=Desgreniers|first4=Serge|last5=Loubeyre|first5=Paul|display-authors=4|date=2006|title=Observation of an{{chem|O|8}} molecular lattice in the phase of solid oxygen|url=https://archive.org/details/sim_nature-uk_2006-09-14_443_7108/page/200|journal=Nature|volume=443|issue=7108|pages=201–04|bibcode=2006Natur.443..201L|doi=10.1038/nature05174|pmid=16971946}}</ref> Cụm này có khả năng trở thành một [[chất oxy hóa]] mạnh hơn nhiều so với {{Chem|O|2}} hoặc {{Chem|O|3}} và do đó có thể được sử dụng trong [[nhiên liệu tên lửa]].<ref name="o42" /><ref name="newform2" /> Một pha kim loại được phát hiện vào năm 1990 khi oxy rắn chịu áp suất trên 96 GPa <ref>{{Chú thích tạp chí|last=Desgreniers|first=S.|last2=Vohra|first2=Y. K.|last3=Ruoff|first3=A. L.|date=1990|title=Optical response of very high density solid oxygen to 132 GPa|journal=J. Phys. Chem.|volume=94|issue=3|pages=1117–22|doi=10.1021/j100366a020}}</ref> và năm 1998 nó được chứng minh rằng ở nhiệt độ rất thấp, pha này trở thành [[siêu dẫn]].<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Shimizu|first=K.|last2=Suhara|first2=K.|last3=Ikumo|first3=M.|last4=Eremets|first4=M. I.|author-link4=Mikhail Eremets|last5=Amaya|first5=K.|display-authors=4|date=1998|title=Superconductivity in oxygen|url=https://archive.org/details/sim_nature-uk_1998-06-25_393_6687/page/766|journal=Nature|volume=393|issue=6687|pages=767–69|bibcode=1998Natur.393..767S|doi=10.1038/31656}}</ref>

=== Tính chất vật lý ===
{{xem thêm|Oxy lỏng|Oxy rắn}}
[[Tập tin:Oxygen_discharge_tube.jpg|nhỏ|Ống xả oxy (quang phổ)]]
Oxy hòa tan trong nước nhiều hơn so với nitơ; nước chứa khoảng một phân tử {{chem|O|2}} cho mỗi 2 phân tử {{chem|N|2}}, so với tỉ số trong không khí là 1:4. Độ hòa tan của oxy trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, và ở [[Độ Celsius|0&nbsp;°C]] thì lượng hòa tan tăng gấp đôi (14,6&nbsp;mg·L<sup>−1</sup>) so với ở 20&nbsp;°C (7,6&nbsp;mg·L<sup>−1</sup>).<ref name="autogenerated1">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;299</ref><ref>{{Chú thích web|url=http://www.engineeringtoolbox.com/air-solubility-water-d_639.html|tiêu đề=Air solubility in water|ngày truy cập = ngày 21 tháng 12 năm 2007 |nhà xuất bản=The Engineering Toolbox}}</ref> Ở nhiệt động không khí 25&nbsp;°C và 1 atm, nước ngọt chứa khoảng 6,04&nbsp;[[Lit|mililit]]&nbsp;(mL) oxy trong một [[lít]], trong khi đó, [[nước biển]] chứa khoảng 4,95&nbsp;mL/L.<ref>{{Chú thích sách|title = The Physiology of Fishes |url = https://archive.org/details/physiologyoffish0000unse_g9g6 |author=David Hudson Evans & Claiborne, James B.|pages=[https://archive.org/details/physiologyoffish0000unse_g9g6/page/n105 88]|year=2006|publisher=CRC Press|isbn=0849320224}}</ref> Ở 5&nbsp;°C, độ hòa tan tăng đến 9,0&nbsp;mL/L (tăng 50% so với ở 25&nbsp;°C) trong nước ngọt và 7,2&nbsp;mL/L (tăng hơn 45%) đối với nước biển.

Oxy [[ngưng tụ]] ở 90,20&nbsp;[[kelvin|K]] (−182.95&nbsp;°C, −297.31&nbsp;°F), và đóng băng ở 54,36&nbsp;K (−218.79&nbsp;°C, −361.82&nbsp;°F).<ref>{{Chú thích sách|first=David R.|last=Lide |title=CRC Handbook of Chemistry and Physics|edition=84th |publisher=[[CRC Press]] |location=Boca Raton, fluorrida|year=2003|chapter=Section 4, Properties of the Elements and Inorganic Compounds; Melting, boiling, and critical temperatures of the elements|isbn=0849305950}}</ref> Cả hai dạng [[oxy lỏng|lỏng]] và [[oxy rắn|rắn]] {{chem|O|2}} là những chất trong suốt với màu [[khuếch tán bức xạ trên bầu trời|xanh da trời]] nhạt do gây ra bởi sự hấp thụ ánh sáng đỏ (ngược lại với màu xanh da trời là do sự [[tán xạ Rayleigh]] của ánh sáng xanh). {{chem|O|2}} tinh khiết cao thường được [[chưng cất phân đoạn]] từ không khí lỏng;<ref>{{Chú thích web|url = http://www.uigi.com/cryodist.html|tiêu đề = Overview of Cryogenic Air Separation and Liquefier Systems|nhà xuất bản = Universal Industrial Gases, Inc.|ngày truy cập = ngày 15 tháng 12 năm 2007}}</ref> Oxy lỏng cũng có thể được sản xuất từ sự ngưng tụ không khí bằng cách sử dụng chất làm lạnh là [[nitơ lỏng]].

Oxy là một chất dễ phản ứng và phải được cất giữ cách xa các vật liệu dễ cháy.<ref>{{Chú thích web|url = https://www.mathesontrigas.com/pdfs/msds/00225011.pdf|định dạng = PDF|tiêu đề = Liquid Oxygen Material Safety Data Sheet|nhà xuất bản = Matheson Tri Gas|ngày truy cập = ngày 15 tháng 12 năm 2007|archive-date = ngày 27 tháng 2 năm 2008 |archive-url = https://web.archive.org/web/20080227014309/https://www.mathesontrigas.com/pdfs/msds/00225011.pdf}}</ref>

[[Phổ điện từ|Quang phổ]] của oxy phân tử có liên quan đến các quá trình [[cực quang]] và [[Khí huy|phát sáng]] trong khí quyển.<ref name="Krupenie1972">{{Chú thích tạp chí|last=Krupenie|first=Paul H.|year=1972|title=The Spectrum of Molecular Oxygen|url=https://semanticscholar.org/paper/e6bad61e948b13d778241dc6984f4d9cc1b78704|journal=Journal of Physical and Chemical Reference Data|volume=1|issue=2|pages=423–534|bibcode=1972JPCRD...1..423K|doi=10.1063/1.3253101}}</ref> Sự hấp thụ trong dải [[Herzberg liên tục|liên tục Herzberg]] và [[Ban nhạc Schumann – Runge|dải Schumann – Runge]] trong tia cực tím tạo ra oxy nguyên tử quan trọng trong [[hóa học]] của tầng giữa [[khí quyển]].<ref name="BrasseurSolomon2006">{{Chú thích sách|url=https://books.google.com/books?id=Z5OtlDjfXkkC&pg=PA220|title=Aeronomy of the Middle Atmosphere: Chemistry and Physics of the Stratosphere and Mesosphere|last=Guy P. Brasseur|last2=Susan Solomon|date=ngày 15 tháng 1 năm 2006|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-1-4020-3824-2|pages=220–}}</ref> Oxy phân tử đơn ở trạng thái bị kích thích chịu trách nhiệm cho sự phát quang hóa học màu đỏ trong [[dung dịch]].<ref name="Kearns1971">{{Chú thích tạp chí|last=Kearns|first=David R.|year=1971|title=Physical and chemical properties of singlet molecular oxygen|journal=Chemical Reviews|volume=71|issue=4|pages=395–427|doi=10.1021/cr60272a004}}</ref>

===Đồng vị và nguồn gốc sao===
{{chính|Đồng vị của oxy}}
[[Tập tin:Evolved star fusion shells.svg|nhỏ|Giai đoạn cuối của một sao lớn, <sup>16</sup>O tập trung ở vỏ O, <sup>17</sup>O trong vỏ H và <sup>18</sup>O trong vỏ He.|alt=A concentric-sphere diagram, showing, from the core to the outer shell, iron, silicon, oxygen, neon, carbon, helium and hydrogen layers.]]
Oxy có mặt trong tự nhiên là hỗn hợp của 3 [[đồng vị]] bền gồm, [[oxy-16|<sup>16</sup>O]], [[oxy-17|<sup>17</sup>O]], và [[oxy-18|<sup>18</sup>O]], với <sup>16</sup>O chiếm nhiều nhất (99,762%).<ref name="EnvChem-Iso">{{Chú thích web|url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/O-pg2.html|tiêu đề=Oxygen Nuclides / Isotopes|nhà xuất bản=EnvironmentalChemistry.com|ngày truy cập = ngày 17 tháng 12 năm 2007}}</ref>

Hầu hết <sup>16</sup>O được tổng hợp ở giai đoạn cuối của quá trình phản ứng tổng hợp heli trong các sao lớn nhưng một số hình thành trong quá trình đốt cháy [[neon]].<ref name="Meyer2005">{{cite conference|first=B.S.|last=Meyer|title=Nucleosynthesis and Galactic Chemical Evolution of the Isotopes of Oxygen|conference=Workgroup on Oxygen in the Earliest Solar System|date=September 19–21, 2005|location=Gatlinburg, Tennessee|url= http://www.lpi.usra.edu/meetings/ess2005/pdf/9022.pdf|format=PDF|access-date = ngày 22 tháng 1 năm 2007 |book-title=Proceedings of the NASA Cosmochemistry Program and the Lunar and Planetary Institute|conference-url=http://www.lpi.usra.edu/meetings/ess2005/|id=9022}}</ref> <sup>17</sup>O chủ yếu được hình thanh trong quá trìn đốt cháy hydro thành heli trong chu trình CNO, do vậy nó là đồng vị phổ biến trong các đới đốt cháy [[hydro]] của các sao.<ref name="Meyer2005"/> Hầu hết <sup>18</sup>O được tạo ra khi [[Nitơ-14|<sup>14</sup>N]] (hình thành phổ biến trong quá trình đốt cháy CNO) bắt các hạt nhân [[Heli-4|<sup>4</sup>He]], nên <sup>18</sup>O phổ biến trong các đới giàu heli của quá trình [[tiến hóa sao]] lớn.<ref name="Meyer2005"/>

14 đồng vị phóng xạ của oxy đã được xác định. Đồng vị bền nhất là <sup>15</sup>O với chu kỳ bán rã 122,24&nbsp;giây và <sup>14</sup>O có chu kỳ bán rã 70,606&nbsp;giây.<ref name="EnvChem-Iso"/> Tất cả các đồng vị phóng xạ còn là có chu kỳ bán rã dưới 27&nbsp;s và phổ biến là dưới 83&nbsp;[[Miligiây|milli giây]].<ref name="EnvChem-Iso"/> Cơ chế phân rã phổ biến nhất của các đồng vị nhẹ hơn <sup>16</sup>O là [[phát xạ positron|phân rã β<sup>+</sup>]]<ref name="NUDAT-13O">{{Chú thích web|url=http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/decaysearchdirect.jsp?nuc=13O&unc=nds|tiêu đề=NUDAT 13O|ngày truy cập=ngày 6 tháng 7 năm 2009|archive-date=2018-10-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20181004041430/http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/decaysearchdirect.jsp?nuc=13O&unc=nds|url-status=dead}}</ref><ref name="NUDAT-14O">{{Chú thích web|url=http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/decaysearchdirect.jsp?nuc=14O&unc=nds|tiêu đề=NUDAT 14O|ngày truy cập=ngày 6 tháng 7 năm 2009|archive-date=2022-06-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20220607045357/http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/decaysearchdirect.jsp?nuc=14O|url-status=dead}}</ref><ref name="NUDAT-15O">{{Chú thích web|url=http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/decaysearchdirect.jsp?nuc=15O&unc=nds|tiêu đề=NUDAT 15O|ngày truy cập=ngày 6 tháng 7 năm 2009|archive-date=2022-06-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20220607045434/http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/decaysearchdirect.jsp?nuc=15O|url-status=dead}}</ref> để tạo ra nitơ, và cơ chế phân rã phổ biến nhất của các đồng vị nặng hơn <sup>18</sup>O là phân rã beta để tạo ra [[fluor]].<ref name="EnvChem-Iso"/>

=== Sự phổ biến ===
{| class="wikitable sortable" style="float:left; margin-right: 20px"
|+Mười nguyên tố phổ biến nhất trong [[Milky Way|Dải Ngân hà]] ước tính bằng phương pháp quang phổ<ref name="croswell">{{cite book |last=Croswell |first=Ken |url=http://kencroswell.com/alchemy.html |title=Alchemy of the Heavens |publisher=Anchor |year=1996 |isbn=978-0-385-47214-2 |access-date=December 2, 2011 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110513233910/http://www.kencroswell.com/alchemy.html |archive-date=May 13, 2011 |url-status=live}}</ref>
![[Số nguyên tử|Z]]
!Nguyên tố
! colspan="2" |Tỷ lệ khối lượng tính bằng phần triệu
|-
|1
|[[Hydro]]|| align="right"|{{bartable|739,000||0.001}}
|-
|2
|[[Heli]]|| align="right"|{{bartable|240,000||0.001}}
|-
|8
|Oxy|| align="right"|{{bartable|10,400||0.001||background:red;}}
|-
|6
|[[Carbon]]|| align="right"|{{bartable|4,600||0.001}}
|-
|10
|[[Neon]]|| align="right"|{{bartable|1,340||0.001}}
|-
|26
|[[Sắt]]|| align="right"|{{bartable|1,090||0.001}}
|-
|7
|[[Nitơ]]|| align="right"|{{bartable|960||0.001}}
|-
|14
|[[Silic]]|| align="right"|{{bartable|650||0.001}}
|-
|12
|[[Magnesi]]|| align="right"|{{bartable|580||0.001}}
|-
|16
|[[Lưu huỳnh]]|| align="right"|{{bartable|440||0.001}}
|}
Oxy là [[nguyên tố hóa học]] phong phú nhất theo khối lượng trong [[sinh quyển]], [[không khí]], [[biển]] và đất liền của [[Trái Đất]]. Oxy là nguyên tố hóa học phong phú thứ ba trong vũ trụ, sau [[hydro]] và [[heli]].<ref name="NBB2972">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;297</ref> Khoảng 0,9% khối lượng của [[Mặt Trời|Mặt trời]] là oxy.<ref name="ECE5002"/> Oxy chiếm 49,2% khối lượng [[Vỏ Trái Đất|của vỏ Trái đất]] <ref name="lanl2">{{Chú thích web|url=http://periodic.lanl.gov/elements/8.html|tựa đề=Oxygen|nhà xuất bản=Los Alamos National Laboratory|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20071026034224/http://periodic.lanl.gov/elements/8.html|ngày lưu trữ=ngày 26 tháng 10 năm 2007|ngày truy cập=ngày 16 tháng 12 năm 2007}}</ref> như một phần của các [[hợp chất]] [[Oxit|oxide]] như [[Silic đioxit|silic dioxide]] và là nguyên tố có nhiều nhất theo khối lượng trong [[Lớp vỏ (địa chất)|vỏ Trái đất]]. Nó cũng là thành phần chính của các đại dương trên thế giới (88,8% khối lượng).<ref name="ECE5002" /> Khí oxy là thành phần phổ biến thứ hai [[Khí quyển Trái Đất|của bầu khí quyển Trái đất]], chiếm 20,8% thể tích và 23,1% khối lượng của nó (khoảng 10 <sup>15</sup> tấn).<ref name="ECE5002" /><ref name="NBB2982">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;298</ref><ref group="lower-alpha"> Các giá trị ở đây áp dụng cho tới chiều cao 80 km so với bề mặt Trái Đất</ref> Trái đất khác thường trong số các hành tinh của [[Hệ Mặt Trời|Hệ Mặt trời]] khi có nồng độ khí oxy cao như vậy trong bầu khí quyển của nó: [[Sao Hỏa]] (với 0,1% {{Chem|O|2}} theo khối lượng) và [[sao Kim]] có ít hơn nhiều. Lượng {{Chem|O|2}} xung quanh những hành tinh đó chỉ được tạo ra bởi tác động của bức xạ tia cực tím lên các phân tử chứa oxy như [[carbon dioxide]].
[[Tập tin:WOA09_sea-surf_O2_AYool.png|thế=World map showing that the sea-surface oxygen is depleted around the equator and increases towards the poles.|phải|nhỏ|Nước lạnh hòa tan nhiều {{Chem|O|2}}hơn.]]
Nồng độ khí oxy cao bất thường trên [[Trái Đất]] là kết quả của [[chu trình oxy]]. [[Chu trình sinh địa hóa]] này mô tả sự di chuyển của oxy bên trong và giữa ba hồ chứa chính của nó trên Trái đất: khí quyển, sinh quyển và [[thạch quyển]]. Yếu tố thúc đẩy chính của chu trình oxy là [[quang hợp]], nguyên nhân tạo nên bầu khí quyển của Trái đất hiện đại. Quá trình quang hợp giải phóng oxy vào khí quyển, trong khi quá trình [[Hô hấp tế bào|hô hấp]], [[phân hủy]] và đốt cháy loại bỏ nó khỏi khí quyển. Ở trạng thái cân bằng hiện tại, sản xuất và tiêu dùng oxy diễn ra với tốc độ như nhau.<ref name="Greenwood&Earnshaw2nd"/>

Oxy tự do cũng xuất hiện trong dung dịch trong các thủy vực trên thế giới. Sự hòa tan tăng dần của {{Chem|O|2}}  ở nhiệt độ thấp hơn (xem Đặc tính vật lý) có ý nghĩa quan trọng đối với sự sống của đại dương, vì các đại dương ở vùng cực có mật độ sự sống cao hơn nhiều do hàm lượng oxy cao hơn.<ref>From The Chemistry and Fertility of Sea Waters by H.W. Harvey, 1955, citing C.J.J. Fox, "On the coefficients of absorption of atmospheric gases in sea water", Publ. Circ. Cons. Explor. Mer, no. 41, 1907. Harvey notes that according to later articles in ''Nature'', the values appear to be about 3% too high.</ref> [[Ô nhiễm nước|Nước bị ô nhiễm]] bởi các chất dinh dưỡng thực vật như [[nitrat]] hoặc [[phosphat]] có thể kích thích sự phát triển của tảo bằng một quá trình gọi là [[Phú dưỡng|hiện tượng phú dưỡng]] và sự phân hủy của các sinh vật này và các vật liệu sinh học khác có thể làm giảm {{Chem|O|2}} nội dung trong thủy vực phú dưỡng. Các [[nhà khoa học]] đánh giá khía cạnh này của chất lượng nước bằng cách đo [[nhu cầu oxy sinh hóa]] của nước, hoặc lượng {{Chem|O|2}} cần thiết để khôi phục nó về nồng độ bình thường.<ref name="NBB3012">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;301</ref>

=== Phân tích ===
[[Tập tin:Phanerozoic_Climate_Change.png|thế=Time evolution of oxygen-18 concentration on the scale of 500 million years showing many local peaks.|trái|nhỏ|500 triệu năm [[biến đổi khí hậu]] so với <sup>18</sup> O]]
[[Cổ khí hậu học|Các nhà cổ sinh vật học]] đo tỷ lệ oxy-18 và oxy-16 trong [[Bộ xương ngoài|vỏ]] và [[Bộ xương|xương]] của các sinh vật biển để xác định khí hậu hàng triệu năm trước (xem [[chu kỳ tỷ lệ đồng vị oxy]]). Các phân tử [[nước biển]] có chứa [[đồng vị]] nhẹ hơn, oxy-16, bay hơi với tốc độ nhanh hơn một chút so với các phân tử nước có chứa 12% oxy-18 nặng hơn, và sự chênh lệch này tăng lên ở nhiệt độ thấp hơn.<ref name="NBB304">[[Oxygen#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;304</ref> Trong thời gian nhiệt độ toàn cầu thấp hơn, tuyết và mưa từ đó nước bốc hơi có xu hướng cao hơn ở oxy-16, và nước biển bị bỏ lại có xu hướng cao hơn ở oxy-18. Các sinh vật biển sau đó kết hợp nhiều oxy-18 vào bộ xương và vỏ của chúng hơn là khi chúng ở trong môi trường khí hậu ấm hơn.<ref name="NBB304" /> Các nhà cổ sinh vật học cũng trực tiếp đo tỷ lệ này trong phân tử nước của các mẫu [[Băng|lõi băng]] có tuổi đời hàng trăm nghìn năm.

Các nhà địa chất học hành tinh đã đo lường tỷ lệ tương đối của các đồng vị oxy trong các mẫu vật từ [[Trái Đất]], [[Mặt Trăng]], [[Sao Hỏa]] và thiên thạch, nhưng từ lâu đã không thể thu được giá trị tham chiếu cho tỷ lệ đồng vị trong [[Mặt Trời]], được cho là bằng tỷ lệ của tinh vân mặt trời nguyên thủy. Phân tích một tấm [[silic]] tiếp xúc với [[Gió Mặt Trời|gió mặt trời]] trong không gian và được [[Genesis (tàu vũ trụ)|tàu vũ trụ Genesis]] mang về cho thấy Mặt Trời có tỷ lệ oxy-16 cao hơn Trái Đất. Phép đo này cho thấy một quá trình chưa được biết đến đã làm giảm lượng oxy-16 trong [[đĩa tiền hành tinh]] của Mặt Trời trước khi các hạt bụi kết tụ tạo thành Trái Đất.<ref>{{cite journal |last1=McKeegan |first1=K. D. |last2=Kallio |first2=A. P. A. |last3=Heber |first3=V. S. |last4=Jarzebinski |first4=G. |last5=Mao |first5=P. H. |last6=Coath |first6=C. D. |last7=Kunihiro |first7=T. |last8=Wiens |first8=R. C. |last9=Nordholt |first9=J. E. |last10=Moses |first10=R. W. |last11=Reisenfeld |first11=D. B. |last12=Jurewicz |first12=A. J. G. |last13=Burnett |first13=D. S. |date=2011-06-24 |title=The Oxygen Isotopic Composition of the Sun Inferred from Captured Solar Wind |url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.1204636 |journal=Science |volume=332 |issue=6037 |pages=1528–1532 |bibcode=2011Sci...332.1528M |doi=10.1126/science.1204636 |issn=0036-8075 |pmid=21700868 |url-access=subscription |access-date=2025-05-27}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Rumble |first1=D. |last2=Bowring |first2=S. |last3=Iizuka |first3=T. |last4=Komiya |first4=T. |last5=Lepland |first5=A. |last6=Rosing |first6=M. T. |last7=Ueno |first7=Y. |date=2013 |title=The oxygen isotope composition of earth's oldest rocks and evidence of a terrestrial magma ocean |url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ggge.20128 |journal=Geochemistry, Geophysics, Geosystems |volume=14 |issue=6 |pages=1929–1939 |bibcode=2013GGG....14.1929R |doi=10.1002/ggge.20128 |issn=1525-2027 |url-access=subscription |access-date=2025-05-27}}</ref>

Oxy có hai dải hấp thụ quang phổ đạt đỉnh ở bước sóng 687 và 760 [[Nanômét|nm]]. Một số nhà khoa học trong [[viễn thám]] đã đề xuất sử dụng phép đo bức xạ phát ra từ tán lá cây trong các dải này để xác định tình trạng sức khỏe của cây trồng từ nền tảng vệ tinh.<ref>{{cite conference|title=Progress on the development of an integrated canopy fluorescence model|last1=Miller|first1=J. R.|display-authors=4|author2=Berger, M.|author3=Alonso, L.|author4=Cerovic, Z.|author5=Goulas, Y.|author6=Jacquemoud, S.|author7=Louis, J.|author8=Mohammed, G.|author9=Moya, I.|author10=Pedros, R.|author11=Moreno, J.F.|author12=Verhoef, W.|author13=Zarco-Tejada, P.J.|work=Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2003. IGARSS '03. Proceedings. 2003 IEEE International|year=2003|volume=1|pages=601–603|doi=10.1109/IGARSS.2003.1293855|isbn=0-7803-7929-2|citeseerx=10.1.1.473.9500}}</ref> Phương pháp này dựa vào thực tế rằng có thể phân biệt độ phản xạ và độ [[huỳnh quang]] của thảm thực vật trong các dải này, vốn yếu hơn nhiều. Phép đo này khó thực hiện về mặt kỹ thuật do [[tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu]] thấp và cấu trúc vật lý của thảm thực vật; nhưng nó đã được đề xuất như một phương pháp khả thi để giám sát [[chu trình carbon]] từ vệ tinh trên quy mô toàn cầu.<ref>{{cite web |date=2011-03-11 |title=Paleoclimatology: The Oxygen Balance |url=https://earthobservatory.nasa.gov/features/Paleoclimatology_OxygenBalance |access-date=2025-05-27 |publisher=NASA Earth Observatory}}</ref>

==Vai trò sinh học==
===Quang hợp và hô hấp===
[[Tập tin:Simple photosynthesis overview.svg|nhỏ|trái|Quang hợp chia nước thành {{chem|O|2}} tự do và cố định {{chem|CO|2}} thành đường theo [[chu trình Calvin]].|alt=A diagram of photosynthesis processes, including income of water and carbon dioxide, illumination and release of oxygen. Reactions produce ATP and NADPH in a Calvin cycle with a sugar as a by product.]]

Trong tự nhiên, oxy tự do được sinh ra từ việc phân giải nước trong quá trình [[Quang hợp|quang hợp oxy]] dưới tác động của ánh sáng. Theo một vài ước tính, [[tảo lục]] và [[cyanobacteria]] trong các môi trường biển cung cấp khoảng 70% oxy tự do được tạo ra trên Trái Đất và phần còn lại là từ [[thực vật]] trên đất liền.<ref>{{chú thích sách|url=http://books.google.com/?id=g6RfkqCUQyQC&pg=PA147|title=Plants: the potentials for extracting protein, medicines, and other useful chemicals (workshop proceedings)|year=1983|chapter=Marine Plants: A Unique and Unexplored Resource|last=Fenical|first=William|page=147|isbn=1-4289-2397-7|publisher=DIANE Publishing}}</ref> Các tính toán khác về sự đóng góp từ đại dương vào oxy trong khí quyển cao hơn, trong khi một vài ước tính thì thấp hơn, đề xuất rằng các đại dương tạo ra khoảng 45% oxy trong khí quyển mỗi năm.<ref>{{chú thích sách|last=Walker|first=J. C. G.|year=1980|title=The oxygen cycle in the natural environment and the biogeochemical cycles|publisher=Springer-Verlag|location=Berlin}}</ref>

Công thức tính đơn giản từ quá trình quang hợp là:<ref>{{chú thích sách|author=Theodore L. Brown & LeMay, Burslen|title=Chemistry: The Central Science|url=https://archive.org/details/studentlectureno00theo|isbn=0-13-048450-4|page=958|year=2003|publisher=Prentice Hall/Pearson Education}}</ref>

:: 6 {{CO2}} + 6 {{chem|H|2|O}} + [[photon]] → {{chem|C|6|H|12|O|6}} + 6 {{chem|O|2}}

Tiến hóa oxy Photolytic xảy ra trong màng thylakoid của các sinh vật quang hợp và cần năng lượng của 4 [[photon]].<ref group="lower-alpha">Các màng thylakoid là một phần của [[chloroplast]] trong tảo và thực thực vật trong khi chúng đon giản là một trong nhiều cấu trúc màng ở cyanobacteria. Thực tế, chloroplast được cho là đã tiến hóa từ [[cyanobacteria]] từng là đối tác cộng sinh với các yếu tố tiền phát sinh của thực vật và tảo.</ref> Mặc dù trải qua nhiều công đoạn, nhưng kết quả là tạo thành sự chênh lệch [[proton]] qua [[màng thylakoid]], nó được sử dụng để tổng hợp [[Adenozin triphotphat|ATP]] qua [[photophosphoryl hóa]].<ref name="Raven">[[#Reference-idRaven2005|Raven 2005]], 115–27</ref> Phân tử {{chem|O|2}} còn lại sau khi oxy hóa phân tử nước được giải phóng vào khí quyển.<ref group="lower-alpha">Water oxidation is catalyzed by a [[manganese]]-containing [[enzyme]] complex known as the [[oxygen evolving complex]] (OEC) or water-splitting complex found associated with the lumenal side of thylakoid membranes. Manganese is an important [[Cofactor (biochemistry)|cofactor]], and [[calci]] và [[chloride]] are also required for the reaction to occur.(Raven 2005)</ref>

Phân tử {{chem|O|2}} là cần thiết cho việc [[Hô hấp tế bào|hô hấp của tế bào]] trong tất cả các [[sinh vật hiếu khí]]. Oxy được sử dụng trong [[Mitochondrion|mitochondria]] để giúp tạo ra adenosine triphosphate (ATP) trong quá trình [[phosphoryl hóa oxy hóa]]. Phản ứng của hô hấp hiếu khí là quá trình ngược lại với quang hợp::

:: {{chem|C|6|H|12|O|6}} + 6 {{chem|O|2}} → 6 {{CO2}} + 6 {{chem|H|2|O}} + 2880 kJ·mol<sup>−1</sup>

Ở [[động vật có xương sống]], {{chem|O|2}} khuếch tán qua các màng trong phổi và đi vào các tế bào máu đỏ. [[Hemoglobin]] kết hợp với {{chem|O|2}}, làm thay đổi màu sắc của nó từ đỏ thẩm sang đỏ tươi<ref name="GuideElem48">{{chú thích sách|title=Guide to the Elements|url=https://archive.org/details/guidetoelements00stwe|last=Stwertka|first=Albert|publisher=Oxford University Press|year=1998|isbn=0-19-508083-1|edition=Revised|pages=[https://archive.org/details/guidetoelements00stwe/page/48 48]–49}}</ref> ({{chem|CO|2}} được giải phóng từ phần khác của hemoglobin tua [[hiệu ứng Bohr]]). Các động vật khác sử dụng [[hemocyanin]] ([[Mollusca]] và một số [[arthropoda]]) hoặc [[hemerythrin]] ([[nhện]] và [[tôm hùm]]).<ref name="NBB298">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;298</ref> Một lít máu có thể hòa tan 200&nbsp;cm³ {{chem|O|2}}.<ref name="NBB298"/>

Các loại oxy phản ứng như ion [[superoxit|superoxide]] ({{chem|O|2|-}}) và [[hydrogen peroxit|hydrogen peroxide]] ({{chem|H|2|O|2}}), là các sản phẩm phụ nguy hiểm của oxy sử dụng trong sinh vật.<ref name="NBB298"/> Tuy nhiên, các bộ phận của hệ miễn dịch của các sinh vật bậc cao, tạo ra peroxide, superoxide, và oxy nguyên tử để phá hủy các vi sinh vật xâm nhập. Loại oxy phản ứng cũng có vai trò quan trọng trong [[phản ứng siêu nhạy cảm]] của thực vật chống lại các tác nhân gây bệnh.<ref name="Raven"/>

Một người trưởng thành hít 1,8-2,4 gam chất oxy mỗi phút.<ref>{{Chú thích web |url=http://www.patentstorm.us/patents/6224560-description.html |ngày truy cập=2013-12-04 |tựa đề="For humans, the normal volume is 6–8 liters per minute." |archive-date = ngày 6 tháng 9 năm 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100906215440/http://www.patentstorm.us/patents/6224560/description.html }}</ref> Lượng này tương đương 6 triệu tấn oxy được hít vào do con người mỗi năm.<ref group=lower-alpha>(1.8 grams/min/person)×(60 min/h)×(24 h/day)×(365 days/year)×(6.6 billion people)/1,000,000 g/t=6.24 billion tonnes</ref>

===Hàm lượng trong cơ thể===
{{anchor|partial pressure}}
{|class="wikitable" style="fluorat:right"
|+[[Áp suất riêng phần]] của oxy trong cơ thể người (PO<sub>2</sub>)
|-
! Đơn vị!! Áp suất khí<br>phế nang phổi!! Oxy động mạch!! Khí máu tĩnh mạch
|-
| [[kPa]] || 14,2 || 11<ref name=mmHg>Derived from mmHg values using 0.133322 kPa/mmHg</ref>-13<ref name=mmHg/> || 4.0<ref name=mmHg/>-5.3<ref name=mmHg/>
|-
| [[mmHg]] || 107 || 75<ref name=southwest>[http://pathcuric1.swmed.edu/PathDemo/nrrt.htm Normal Reference Range Table] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20111225185659/http://pathcuric1.swmed.edu/pathdemo/nrrt.htm |date = ngày 25 tháng 12 năm 2011}} from The University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas. Used in Interactive Case Study Companion to Pathologic basis of disease.</ref>-100<ref name=southwest/> || 30<ref name=brookside>[http://www.brooksidepress.org/Products/OperationalMedicine/DATA/operationalmed/Lab/ABG_ArterialBloodGas.htm The Medical Education Division of the Brookside Associates--> ABG (Arterial Blood Gas)] Retrieved on ngày 6 tháng 12 năm 2009</ref>-40<ref name=brookside/>
|-
|}
Áp suất riêng phần của oxy tự do trong cơ thể của động vật có [[Cột sống|xương sống]] còn sống là cao nhất trong [[hệ hô hấp]], và giảm dọc theo [[hệ động mạch]], mô ngoại vi và hệ tĩnh mạch.<ref>{{chú thích sách|author=Charles Henrickson|title=Chemistry|url=https://archive.org/details/chemistry00henr|edition=|publisher=Cliffs Notes|year=2005|isbn=0-7645-7419-1}}</ref>

===Tạo nên khí quyển===
{{chính|Lịch sử địa chất về oxy}}

[[Tập tin:Oxygenation-atm.svg|nhỏ|trái|300px|{{chem|O|2}} tạo nên khí quyển Trái Đất: 1) {{chem|O|2}} không được tạo ra; 2) {{chem|O|2}} được tạo ra, nhưng bị hấp thụ trong đại dương và đá dưới đáy biển; 3) {{chem|O|2}} bắt đầu hình thành ở dạng khí thoát ra khỏi đại dương, nhưng được hấp thụ trong các bề mặt đất và hình thành tầng ozon; 4–5) {{chem|O|2}} lắng đọng dưới biển đầy và tích tục ở dạng khí trong khí quyển|alt=Đồ thị hiển thị tiến hóa của áp suất oxy theo thời gian; áp suất tăng từ 0 đến 0,2 atm.]]

Khí oxy tự do hầu như không tồn tại trong [[khí quyển Trái Đất]] trước khi [[archaea]] và [[vi khuẩn]] tiến hóa, có lẽ vào khoảng 3,5 tỉ năm trước. Oxy tự do xuất hiện đầu tiên với một lượng lớn trong suốt [[đại cổ sinh]] (giữa 3,0 và 2,3 tỉ năm trước).<ref name="Crowe2013">{{DOI|10.1038/nature12426}}</ref> Trong 1 tỉ năm đầu, bất kỳ dạng oxy tự do được sinh ra từ các sinh vật này đã kết hợp với sắt hòa tan trong các đại dương để hình thành nên các tầng sắt tạo dãi. Khi oxy này chìm xuống trở nên bão hòa, oxy tự do bắt đầu thoát ra ở dạng khí từ các đại dương cách nay 3–2,7&nbsp;tỉ năm, đạt đến 10% với mức như hiện nay vào khoảng 1,7&nbsp;tỉ năm trước.<ref name="Crowe2013"/><ref name="Campbell">{{chú thích sách|author=Neil A. Campbell & Reece, Jane B.|title = Biology, 7th Edition|publisher = Pearson&nbsp;– Benjamin Cummings |year=2005|location = San Francisco|pages = 522–23|isbn = 0-8053-7171-0}}</ref>

Sự có mặt của một lượng lớn oxy hòa tan và oxy tự do trong các đại dương và trong khí quyển có thể đã thúc đẩy các sinh vật yếm khí đang sống đến bờ vực tuyệt chủng trong suốt [[thảm họa Oxy]] cách nay khoảng 2,4 tỉ năm. Tuy nhiên, việc hô hấp của tế bào sử dụng {{chem|O|2}} cho phép các sinh vật hiếu khí tạo ra nhiều ATP hơn sinh vật yếm khí, giúp cho sinh vật hiếu khí chiếm phần lớn trong sinh quyển Trái Đất.<ref name="Freeman">{{chú thích sách|last = Freeman| first = Scott|title = Biological Science, 2nd|publisher = Pearson&nbsp;– Prentice Hall |year=2005|location = Upper Saddle River, NJ|pages = 214, 586|isbn = 0-13-140941-7}}</ref>

Từ khi bắt đầu [[kỷ Cambri]] cách nay 540 triệu năm, hàm {{chem|O|2}} dao động trong khoảng 15% và 30% theo thể tích.<ref name="geologic">{{chú thích tạp chí |url=http://www.pnas.org/cgi/content/full/96/20/10955 |title=Atmospheric oxygen over Phanerozoic time |first=Robert A. |last=Berner |issue=20 |pages=10955–57 |year=1999|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA |pmid=10500106 |doi=10.1073/pnas.96.20.10955 |volume=96 |pmc=34224 |bibcode=1999PNAS...9610955B}}</ref> Càng về cuối [[kỷ Cacbon]] (300&nbsp;triệu năm trước) mức {{chem|O|2}} khí quyển đạt đến giá trị lớn nhất chiếm 35% thể tích,<ref name="geologic"/> điều này đã góp phần làm cho côn trùng và lưỡng cư có kích thước lớn vào thời điểm đó.<ref name=Butterfield2009>{{DOI|10.1111/j.1472-4669.2009.00188.x}}</ref> Hoạt động của con người như đốt 7&nbsp;tỉ tấn [[nhiên liệu hóa thạch]] mỗi năm đã có ảnh hưởng rất ít đến hàm lượng oxy tự do trong khí quyển.<ref name="NBB303">[[#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;303</ref> Với tốc độ quang hợp hiện nay, có thể sẽ mất khoảng 2.000&nbsp;năm để tạo ra toàn bộ {{chem|O|2}} trong khí quyển hiện tại.<ref>{{chú thích tạp chí|title=The Natural History of Oxygen|first=Malcolm|last=Dole |url=http://www.jgp.org/cgi/reprint/49/1/5.pdf|format=PDF|access-date =ngày 16 tháng 12 năm 2007|journal=The Journal of General Physiology|volume=49|pages=5–27|year=1965|doi=10.1085/jgp.49.1.5|pmid=5859927|issue=1|pmc=2195461}}</ref>

== Sản xuất trong công nghiệp ==

=== Trong phòng thí nghiệm ===
Trong phòng thí nghiệm, O<sub>2</sub> được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu oxy và ít bền đối với nhiệt như [[KMnO4|KMnO<sub>4</sub>]](rắn) hay [[Kali clorat|KClO<sub>3</sub>]] (rắn).<ref>{{Chú thích sách |last=Lê |first=Xuân Trọng |url=https://metaisach.com/pdfviewer/sach-giao-khoa-hoa-hoc-lop-8/#page=93&zoom=auto,-142,680 |title=Hóa học 8 |publisher=Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam |year=2014 |edition=10 |pages=92,93 |access-date=2024-03-10 |archive-date=2024-03-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20240310150410/https://metaisach.com/pdfviewer/sach-giao-khoa-hoa-hoc-lop-8/#page=93&zoom=auto,-142,680 |url-status=dead }}</ref>

'''Ví dụ:'''

2KMnO<sub>4</sub> → K<sub>2</sub>MnO<sub>4</sub> + MnO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub>

6CO<sub>2</sub> + 6H<sub>2</sub>O → C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub> + 6O<sub>2</sub>

2KClO<sub>3</sub> → 2KCl + 3O<sub>2</sub>

2H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → 2H<sub>2</sub>O + O<sub>2</sub>

2H<sub>2</sub>O → 2H<sub>2</sub> + O<sub>2</sub>

Ag<sub>2</sub>O + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> → 2Ag + H<sub>2</sub>O + O<sub>2</sub>

2KI + O<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O → I<sub>2</sub> + 2KOH + O<sub>2</sub>

5H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + 2KMnO<sub>4</sub> + 3H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> → 2MnSO<sub>4</sub> + 5O<sub>2</sub> + K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 8H<sub>2</sub>O

=== Trong công nghiệp ===
{{Xem thêm|Tách oxy|Oxygen evolution|chưng cất phân đoạn}}

Hai phương pháp chính được ứng dụng để sản xuất 100&nbsp;triệu tấn {{chem|O|2}} từ không khí dùng cho công nghiệp hàng năm.<ref name="NBB300">[[Oxy#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;300</ref> Phương pháp phổ biến nhất là chưng cất phân đoạn không khí lỏng thành nhiều thành phần khác nhau như {{chem|N|2}} ở dạng hơi trong khi {{chem|O|2}} thì ở dạng lỏng.<ref name="NBB300" />

[[Tập tin:Hofmann voltameter fr.svg|nhỏ|trái|[[Hofmann voltameter|Hofmann electrolysis apparatus]] được dùng trong [[điện phân nước]].|alt=A drawing of three vertical pipes connected at the bottom and filled with oxygen (left pipe), water (middle) and hydrogen (right). Anode and cathode electrodes are inserted into the left and right pipes and externally connected to a battery.]]

Phương pháp thứ hai sản xuất khí {{chem|O|2}} liên quan đến dòng khí khô, sạch đi qua một cặp sàng phân tử giống nhau, chúng hấp thụ [[nitơ]] và giải phóng một dòng khí có từ 90%&nbsp;đến&nbsp;93% {{chem|O|2}}.<ref name="NBB300" /> Đồng thời khí nitơ được giải phóng khỏi lớp zeolit bão hòa nitơ bằng cách giảm áp suất vận hành của bồng và chuyển một phần khí oxy từ lớp sản xuất đi qua nó, theo chiều dòng ngược lại. Sau một thời gian thiết lập chu kỳ hoạt động, sự vật hành của hai lớp được thay đổi cho nhau, từ đó cho phép cung cấp liên tục khí oxy, được bơn qua đường ống. Khí oxy thu được càng tăng bằng các công nghệ làm lạnh.<ref>{{Chú thích web |năm=2003 |tiêu đề=Non-Cryogenic Air Separation Processes |url=http://www.uigi.com/noncryo.html |ngày truy cập=ngày 16 tháng 12 năm 2007 |nhà xuất bản=UIG Inc.}}</ref>

Khí oxy cũng có thể được tạo ra qua quá trình [[điện phân]] nước thành phân tử oxy và hydro. Phải dùng dòng điện một chiều, vì nếu dùng dòng hai chiều, khi các khí sinh ra ở một cực sẽ giải phóng đồng thời hydro và oxy, nếu đạt đến tỷ lệ 2:1 sẽ gây nổ. Trái với quan điểm phổ biến, tỉ lệ 2:1 được quan sát trong điện phân dòng điện một chiều của [[Nước axít mỏ|nước acid]] hóa không chứng minh rằng công thức hóa học thực tế của nước là [[Nước|H<sub>2</sub>O]] trừ khi giả định nào đó được thực hiện về công thức phân tử của chính hydro và oxy. Phương pháp tương tự là nung các oxide và [[ôxoaxit|ôxoacid]] có xúc tác của dòng điện để tạo {{chem|O|2}}. Các chất xúc tác hóa học cũng có thể được dùng như máy tạo oxy hóa học hay oxygen candle là các chất được dùng một phần trong việc hỗ trợ sự sống được trang bị trong các tàu ngầm, và vẫn là một phần của thiết bị chuẩn trên các chuyến bay thương mại trong trường hợp khẩn khi áp suất trong khoang máy bay giảm. Một công nghệ tách khí khác liên quan đến việc làm cho khí hòa tan vào các màng sứ dự trên [[zirconi điôxít|zirconi dioxide]] bằng cách hoặc tạo áp suất cao hoặc dùng dòng điện để tạo ra khí {{chem|O|2}} gần như tinh khiết.<ref name="NBB301">[[Oxy#Reference-idEmsley2001|Emsley 2001]], p.&nbsp;301</ref>

Với số lượng lớn, giá của oxy lỏng năm 2001 vào khoảng 0,21 [[Đô la Mỹ|USD]]/kg.<ref>{{chú thích sách |url=http://www.nasa-klass.com/Curriculum/Get_Training%201/ET/RDG_ET-Additional/Shuttles%20Propellants%20and%20Fluids.pdf |title=Space Shuttle Use of Propellants and Fluids |publisher=National Aeronautics and Space Administration |year=2001 |quote=NASAFacts FS-2001-09-015-KSC |access-date=2025-08-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20240312124745/http://www.nasa-klass.com/Curriculum/Get_Training%201/ET/RDG_ET-Additional/Shuttles%20Propellants%20and%20Fluids.pdf |archive-date=2024-03-12 |url-status=live}}</ref> Vì chi phí cơ bản trong sản xuất chủ yếu là chi phí năng lượng để hóa lỏng khí, nên chi phí sản xuất sẽ thay đổi theo chi phí năng lượng.

Vì các lý do kinh tế, oxy thường được vận chuyển trong các bồn ở dạng lỏng đặc biệt các xe bồn cách nhiệt đặc biệt, do một lít oxy lỏng bằng với 840&nbsp;lít khí oxy ở áp suất khí quyển và nhiệt độ {{convert|20|C|F}}.<ref name="NBB300" /> Các xe bồn như thế này được dùng để nạp lại oxy lỏng, đặt nằm ngoài các bệnh viện và các việc khác cần sử dụng một lượng lớn [[oxy tinh khiết]]. Oxy lỏng được đi qua bộ trao đổi nhiệt để chuyển dạng lỏng đông lạnh thành khí trước khi đi vào tòa nhà. Oxy cũng được chứa trong các bình hình trụ tròn nhỏ hơn ở dạng khí nén; một dạng chứa hữu ích trong các ứng dụng y khoa gọn nhẹ dễ vận chuyển và trong việc cắt-hàn nguyên liệu/xì hàn.<ref name="NBB300" />

== Ứng dụng ==

Oxy được sử dụng làm chất oxy hóa, chỉ có [[fluor]] có [[độ âm điện]] cao hơn nó. Oxy lỏng được sử dụng làm chất oxy hóa trong tên lửa đẩy. Oxy là chất duy trì sự hô hấp, vì thế việc cung cấp bổ sung oxy được thấy rộng rãi trong [[y tế]]. Những người leo [[núi]] hoặc đi trên [[máy bay]] đôi khi cũng được cung cấp bổ sung oxy. Oxy được sử dụng trong công nghệ [[hàn]] cũng như trong sản xuất [[thép]] và rượu [[methanol]].

Oxy, như là một [[chất kích thích]] nhẹ, có lịch sử trong việc sử dụng trong giải trí mà hiện nay vẫn còn sử dụng. Các cột chứa oxy có thể nhìn thấy trong các buổi lễ hội ngày nay. Trong [[thế kỷ XIX]], oxy thường được trộn với [[nitơ ôxít|nitơ oxide]] để làm các [[thuốc giảm đau]].

== Hợp chất ==
[[File:Stilles_Mineralwasser.jpg|liên_kết=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Stilles_Mineralwasser.jpg|thế=Water flowing from a bottle into a glass.|nhỏ|[[Nước]] ({{chem|H|2|O}}) là hợp chất oxy quen thuộc nhất.]]
Trạng thái oxy hóa của oxy là −2 trong mọi hợp chất oxy đã biết. Trạng thái oxy hóa −1 xuất hiện trong một số hợp chất như [[peroxide]].{{Sfn|Greenwood|Earnshaw|1997|p=28}}  Các hợp chất chứa oxy ở các trạng thái oxy hóa khác rất hiếm gặp: −1/2 ([[superoxide]]), −1/3 ([[ozonide]]), 0 ( acid hypofluorous nguyên tố), +1/2 ([[dioxygenyl]]), +1 ([[dioxy difluoride]]), and +2 ([[oxy difluoride]]).<ref>[[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]: [http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf ''Red Book.''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180709210050/http://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf|date=July 9, 2018}} pp.&nbsp;73, 320.</ref>

=== Oxide và các hợp chất vô cơ ===
[[Nước]] ({{chem2|H2O}}) là oxide của [[hydro]] và là hợp chất oxy quen thuộc nhất. Các nguyên tử hydro [[liên kết cộng hóa trị]] với oxy trong phân tử nước nhưng cũng có lực hút bổ sung (khoảng 23,3 kJ/mol trên mỗi nguyên tử hydro) với một nguyên tử oxy liền kề trong một phân tử riêng.<ref>{{cite journal |last1=Maksyutenko |first1=P. |last2=Rizzo |first2=T. R. |last3=Boyarkin |first3=O. V. |date=2006 |title=A direct measurement of the dissociation energy of water |url=http://infoscience.epfl.ch/record/90816 |journal=J. Chem. Phys. |volume=125 |issue=18 |page=181101 |bibcode=2006JChPh.125r1101M |doi=10.1063/1.2387163 |pmid=17115729}}</ref> Các liên kết hydro giữa các phân tử nước giữ chúng gần nhau hơn khoảng 15% so với một chất lỏng đơn giản chỉ có [[lực van der Waals]].<ref>{{cite web |last=Chaplin |first=Martin |date=January 4, 2008 |title=Water Hydrogen Bonding |url=http://www.lsbu.ac.uk/water/hbond.html |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20071010055658/http://www.lsbu.ac.uk/water/hbond.html |archive-date=October 10, 2007 |access-date=January 6, 2008}}</ref><ref group="lower-alpha">Ngoài ra, vì oxy có độ âm điện cao hơn hydro nên sự khác biệt về điện tích làm cho nước trở thành một [[phân tử phân cực]]. Sự tương tác giữa các lưỡng cực khác nhau của mỗi phân tử gây ra một lực hút tổng thể.</ref>
[[File:Rust_screw.jpg|liên_kết=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Rust_screw.jpg|thế=A rusty piece of a bolt.|trái|nhỏ|Oxide, như [[sắt oxide]] hay [[gỉ sét]],  hình thành khi oxy kết hợp với các nguyên tố khác.]]
Vì [[độ âm điện]] cao của nó, oxy tạo thành các [[liên kết hóa học]] với hầu hết các nguyên tố khác để tạo ra oxide tướng ứng. Bề mặt của phần lớn các kim loại như [[nhôm]] và [[titani]] bị oxy hóa trong không khí và được bao phủ bởi một lớp oxide mỏng làm [[Sự thụ động hóa|thụ động hóa]] kim loại, từ đó làm chậm quá trình [[ăn mòn]]. Nhiều oxide của các kim loại chuyển tiếp là các hợp chất không theo tỷ lệ chuẩn, có lượng kim loại ít hơn một chút so với công thức hóa học. Ví dụ, khoáng chất [[Sắt(II) oxide|FeO]] (wüstite) có công thức hóa học <math chem="">\ce{Fe}_{1-x}\ce{O}</math>, trong đó giá trị của ''x'' là khoảng 0,05.<ref>{{cite book |last1=Smart |first1=Lesley E. |title=Solid State Chemistry: An Introduction |last2=Moore |first2=Elaine A. |date=2005 |publisher=CRC Press |isbn=978-0-7487-7516-3 |edition=3rd |page=214}}</ref>

Oxy có mặt trong khí quyển với số lượng rất nhỏ dưới dạng carbon dioxide ({{chem2|CO2}}). Đá vỏ Trái Đất phần lớn được cấu tạo từ oxide của silic ([[Silic dioxide|silica]], {{chem2|SiO2}}, được tìm thấy trong [[Granit|đá hoa cuơng]] và [[thạch anh]]), nhôm ([[nhôm oxide]], {{chem2|Al2O3}}, trong [[bô xít]] và [[corundum]]), sắt ([[sắt(III) oxide]], {{chem2|Fe2O3}}, trong [[hematit]] và [[gỉ sét]]), và [[calci carbonat]] (trong [[đá vôi]]). Phần còn lại của vỏ Trái Đất cũng được tạo thành từ các hợp chất oxy, đặc biệt là các [[silicat]] phức hợp khác nhau (trong các [[Khoáng vật silicat|khoáng]] [[Khoáng vật silicat|vật silicat]]). Lớp phủ của Trái Đất, có khối lượng lớn hơn nhiều so với lớp vỏ, chủ yếu được cấu tạo từ silicat của magnesi và sắt.<ref>{{cite book |last1=Housecroft |first1=C. E. |title=Inorganic Chemistry |url=https://archive.org/details/inorganicchemist0000hous_y2v2 |last2=Sharpe |first2=A. G. |publisher=Prentice Hall |year=2018 |isbn=978-1292134147 |edition=5th}}</ref>

Các silicat tan trong nước dưới dạng {{chem2|Na|4|SiO|4}}, {{chem2|Na|2|SiO|3}} và {{chem2|Na|2|Si|2|O|5}} được sử dụng làm [[chất tẩy rửa]] và [[Keo|chất kết dính]].<ref name="ECE507">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p. 507</ref>

Oxy cũng đóng vai trò là [[phối tử]] cho kim loại chuyển tiếp, tạo thành các phức chất dioxygen kim loại chuyển tiếp với dạng kim loại–{{chem2|O2}}. Một số hợp chất dưới dạng này bao gồm các protein [[hem]] như [[hemoglobin]] và [[myoglobin]].<ref>{{cite book |last=Crabtree |first=R. |title=The Organometallic Chemistry of the Transition Metals |date=2001 |publisher=John Wiley & Sons |isbn=978-0-471-18423-2 |edition=3rd |page=152}}</ref> Một phản ứng kỳ lạ và bất thường xảy ra trong trường hợp của [[Platin(VI) fluoride|{{chem2|PtF6}}]], phức này phản ứng với oxy tạo thành {{chem2|O2+PtF6−}}, [[Dioxygenyl hexafluoroplatinate|dioxygenyl hexafluoroplatinat]].<ref name="ECE505">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p.505</ref>

=== Hợp chất hữu cơ ===
[[File:Acetone-3D-vdW.png|liên_kết=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Acetone-3D-vdW.png|thế=A ball structure of a molecule. Its backbone is a zig-zag chain of three carbon atoms connected in the center to an oxygen atom and on the end to 6 hydrogens.|nhỏ|[[Aceton]] là nguyên liệu đầu vào quan trọng trong công nghiệp hóa học. {{legend|red|Oxy}} {{legend|black|Carbon}} {{legend|white|Hydro|outline=silver}}]]
Các nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất có chứa oxy bao gồm ( "R" là gốc hữu cơ): [[alcohol]] ({{chem|R-OH}}); [[ether]] ({{chem|R-O-R}}); [[keton]] ({{chem|R-CO-R}}); [[aldehyde]] ({{chem|R-CO-H}}); [[acid carboxylic]] ({{chem|R-COOH}}); [[ester]] ({{chem|R-COO-R}}); [[Acid anhydride hữu cơ|acid anhydride]] ({{chem|R-CO-O-CO-R}}); và [[amide]] ({{chem|R-CO-NR|2}}). Có nhiều dung môi quan trọng chứa oxy như [[aceton]], [[methanol]], [[ethanol]], [[isopropanol]], [[furan]], [[tetrahydrofuran]], [[diethyl ether]], [[1,4-Dioxane|dioxan]], [[ethyl acetat]], [[Dimethylfomamide|DMF]], [[Dimethyl sulfoxide|DMSO]], [[acid acetic]] và [[acid formic]]. Aceton({{chem|(CH|3|)|2|CO}}) và [[phenol]] ({{chem|C|6|H|5|OH}}) được dùng làm nguyên liệu đầu vào trong quá trình tổng hợp nhiều chất khác nhau. Một số hợp chất hữu cơ quan trọng cũng chứa oxy gồm [[Glycerin|glycerol]], [[formaldehyde]], [[glutaraldehyde]], [[Acid citric|acid]] [[Acid citric|citric]], [[Anhydride acetic|anhydride]] [[Anhydride acetic|acetic]] và [[acetamide]]. [[Epoxit]] là các [[ether]] trong đó nguyên tử oxy là một phần của vòng ba nguyên tử. Nguyên tố này cũng được tìm thấy trong hầu hết các phân tử sinh học quan trọng đối với (hoặc được tạo ra bởi) sự sống.<ref name="Claydentext">{{ cite book | last1 = Clayden | first1 = Jonathan | author-link1 = Jonathan Clayden | last2 = Greeves | first2 = Nick | last3 = Warren | first3 = Stuart | author-link3 = Stuart Warren | last4 = Wothers | first4 = Peter | author-link4= Peter Wothers | title = Organic Chemistry | url = https://archive.org/details/organicchemistry00clay_0 | edition = 1st | publisher = Oxford University Press | date = 2001 | isbn = 978-0-19-850346-0}}</ref> Oxy phản ứng tự phát với nhiều hợp chất hữu cơ ở nhiệt độ phòng hoặc thấp hơn trong một quá trình gọi là [[tự oxy hóa]].<ref name="ECE506">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p. 506</ref> Hầu hết các [[hợp chất hữu cơ]] chứa oxy không được tạo ra  trực tiếp từ {{chem|O|2}}. Các hợp chất hữu cơ quan trọng trong công nghiệp và thương mại được tạo ra bằng cách oxy hóa trực tiếp tiền chất gồm có [[ethylen oxide]] và [[acid peracetic]].<ref name="ECE5072">[[Oxygen#Reference-idCook1968|Cook & Lauer 1968]], p. 507</ref>
<!--Vì [[độ âm điện]] cao của nó, oxy tạo thành các [[liên kết hóa học]] với phần lớn các nguyên tố khác (đây chính là nguồn gốc của định nghĩa nguyên thủy của từ [[oxy hóa]]). Các nguyên tố duy nhất có thể tránh không bị oxy hóa chỉ là một số [[khí trơ]]. Phổ biến nhất trong số các oxide tất nhiên là hydro oxide, hay [[nước]] (H<sub>2</sub>O). Các chất khác cũng được nhắc đến nhiều là hợp chất của [[cacbon|carbon]] và oxy, như [[cacbon điôxít|carbon dioxide]] (CO<sub>2</sub>), các chất như [[rượu]] (R-OH), [[anđêhit|aldehyde]] (R-CHO), và [[axít cacboxylic|acid carboxylic]] (R-COOH). Các [[gốc oxy hóa]] như [[clorat|chlorat]] (ClO<sub>3</sub><sup>−</sup>), [[peclorat|perchlorat]] (ClO<sub>4</sub><sup>−</sup>), [[crômat|chromat]] (CrO<sub>4</sub><sup>2−</sup>), [[đicrômat|dichromat]] (Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>2−</sup>), [[pemanganat|permanganat]] (MnO<sub>4</sub><sup>−</sup>), và [[nitrat]] (NO<sub>3</sub><sup>−</sup>) là những chất oxy hóa rất mạnh. Rất nhiều kim loại như [[sắt]] chẳng hạn liên kết với các nguyên tử oxy, tạo thành [[ôxít sắt (III)|oxide sắt (III)]] (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>). Ozon (O<sub>3</sub>) được tạo thành trong quá trình [[phóng tĩnh điện]] với sự có mặt của oxy phân tử. Oxy phân tử đôi (O<sub>2</sub>)<sub>2</sub> hiện nay đã biết và tìm thấy như là một phần nhỏ trong oxy lỏng. Các [[êpôxít|êpoxide]] là các [[ête]] trong đó nguyên tử oxy là một phần của vòng gồm ba nguyên tử.-->

== An toàn và phòng ngừa ==
{{chính|Ngộ độc oxy}}
Oxy có thể là một [[chất độc]] khi nó có [[áp suất thành phần]] được nâng cao. Để dễ hiểu có thể giải thích nôm na là thông thường oxy chiếm khoảng 21% thể tích của không khí. Nếu có thể tăng lượng oxy này lên thành 50% thì không khí khi đó sẽ không tốt cho sự hô hấp.

Một vài [[dẫn xuất]] của oxy, như ozon (O<sub>3</sub>), [[hiđrô perôxít|hydro peroxide]] H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> ([[nước oxy già]]), các gốc hiđroxyl và superoxide, cũng là những chất độc mạnh. Cơ thể động vật nói chung và con người nói riêng có cơ chế để tự bảo vệ chống lại các chất độc này. Ví dụ, [[glutathion]] có nguồn gốc tự nhiên có thể phản ứng như một [[chất chống oxy hóa]], cũng giống như [[bilirubin]] là chất tách ra được từ [[hemoglobin]]. Các nguồn có chứa nhiều oxy xúc tiến sự cháy nhanh và vì vậy là vật nguy hiểm về cháy nổ với sự có mặt của các nhiên liệu. Điều này cũng đúng với các hợp chất của oxy như [[Clorit|chlorat]], [[peclorat|perchlorat]], [[Kali đicromat|dichromat]], v.v. Các hợp chất với khả năng oxy hóa cao thông thường có thể gây ra [[bỏng hóa học]].

Đám cháy đã giết chết phi hành đoàn của tàu [[Apollo 1]] trong khi phóng thử, đã lan quá nhanh vì áp suất của oxy nguyên chất được sử dụng khi đó là bằng áp suất khí quyển bình thường thay vì chỉ là một phần ba lẽ ra được sử dụng cho phóng thật. (Xem thêm [[áp suất thành phần]].)

== Xem thêm ==
* [[Thử nghiệm Winkler cho oxy hòa tan|Phương pháp Winkler]] cho oxy hòa tan để xác định lượng oxy hòa tan trong nước sạch
* [[Sự cháy]]
* [[Oxy hóa]]

==Chú thích==
{{tham khảo|group=lower-alpha}}

== Tham khảo ==
{{Tham khảo|30em}}
===Tư liệu===
* <!-- Co -->{{chú thích sách| ref=Reference-idCook1968|title=The Encyclopedia of the Chemical Elements| url=https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp|last=Cook|first=Gerhard A.|last2=Lauer|first2=Carol M.|publisher=Reinhold Book Corporation|location=New York|date=1968|pages=[https://archive.org/details/encyclopediaofch00hamp/page/499 499]–512|editor=Clifford A. Hampel|chapter=Oxygen| lccn=68-29938}}
* <!-- Em -->{{chú thích sách| ref=Reference-idEmsley2001 |title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|last=Emsley|first=John|publisher=Oxford University Press|date=2001|location=Oxford, England, UK|isbn=0-19-850340-7|chapter=Oxygen|pages=297–304}}
* <!-- Ra -->{{chú thích sách| ref=Reference-idRaven2005 |last=Raven|first=Peter H.|first2=Ray F.|last2=Evert|first3=Susan E.|last3=Eichhorn|title=Biology of Plants| url=https://archive.org/details/biologyofplants00rave_0 |edition=7th|publisher=W.H. Freeman and Company Publishers|date=2005|location = New York|pages=[https://archive.org/details/biologyofplants00rave_0/page/115 115]–27|isbn = 0-7167-1007-2}}

==Liên kết ngoài==
{{Wikiquote}}
*{{thể loại Commons nội dòng}}
{{Chủ đề|Hóa học}}
* {{Britannica|436806|Oxygen (chemical element)}}

{{Bảng tuần hoàn thu gọn}}
{{Hợp chất oxy}}
{{Kiểm soát tính nhất quán}}
[[Thể loại:Nhóm nguyên tố 16]]
[[Thể loại:Phi kim hai nguyên tử]]
[[Thể loại:Bài cơ bản dài]]
[[Thể loại:Oxy| ]]
[[Thể loại:Từ gốc Pháp]]
[[Thể loại:Chất oxy hóa]]
[[Thể loại:Khí thở]]
[[Thể loại:Nguyên tố hóa học]]