Od nástupu chémie sa ľudstvo staloje jasné, že všetko okolo sa skladá z látky, ktorá obsahuje chemické prvky. Rozmanitosť látok poskytujú rôzne zlúčeniny jednoduchých prvkov. K dnešnému dňu bolo objavených 118 chemických prvkov, ktoré boli zapísané do periodickej tabuľky D. Mendelejeva. Medzi nimi stojí za to zdôrazniť niekoľko popredných, ktorých prítomnosť určovala vznik organického života na Zemi. Tento zoznam obsahuje: dusík, uhlík, kyslík, vodík, síru a fosfor.
Kyslík: príbeh objavu
Všetky tieto prvky, ako aj množstvo ďalších,prispeli k rozvoju vývoja života na našej planéte v podobe, ktorú teraz pozorujeme. Medzi všetkými zložkami je to kyslík v prírode, ktorý je hojnejší ako iné prvky.
Priestley sa to dlho snažil nájsť rozumnévysvetlenie. V tom čase dostal tento jav názov „druhý vzduch“. O niečo skôr vynálezca ponorky K. Drebbel na začiatku 17. storočia izoloval kyslík a vo svojom vynáleze ho používal na dýchanie. Jeho experimenty ale neovplyvnili pochopenie úlohy, ktorú hrá kyslík v podstate výmeny energie v živých organizmoch. Vedcom, ktorý oficiálne objavil kyslík, je však francúzsky chemik Antoine Laurent Lavoisier. Zopakoval Priestleyov experiment a uvedomil si, že výsledný plyn bol samostatným prvkom.
Kyslík interaguje s takmer všetkými jednoduchými a zložitými látkami, s výnimkou inertných plynov a ušľachtilých kovov.
Nájdenie kyslíka v prírode
Spomedzi všetkých prvkov našej planéty zaujíma kyslík najväčší podiel. Distribúcia kyslíka v prírode je veľmi veľkápestrá. Je prítomný vo viazanej aj vo voľnej forme. Ako silné oxidačné činidlo spravidla zostáva v viazanom stave. Prítomnosť kyslíka v prírode ako samostatného neviazaného prvku sa zaznamenáva iba v atmosfére planéty.
Je obsiahnutý ako plyn a je to zlúčenina dvoch atómov kyslíka. Tvorí asi 21% z celkového objemu atmosféry.
Kyslík vo vzduchu okrem svojej obvyklej formymá izotropnú formu vo forme ozónu. Molekula ozónu sa skladá z troch atómov kyslíka. Modrá farba oblohy priamo súvisí s prítomnosťou tejto zlúčeniny v horných vrstvách atmosféry. Vďaka ozónu je tvrdé krátkovlnné žiarenie z nášho Slnka absorbované a nenaráža na povrch.
Bez ozónovej vrstvy by sa organický život zničil ako toastové jedlo v mikrovlnke.
V hydrosfére našej planéty sa tento prvok nachádzaviazaný s dvoma molekulami vodíka a tvorí vodu. Podiel obsahu kyslíka v oceánoch, moriach, riekach a podzemných vodách sa odhaduje na asi 86 - 89%, berúc do úvahy rozpustené soli.
Kyslík je viazaný v zemskej kôrea je najbežnejším prvkom. Jeho podiel je asi 47%. Prítomnosť kyslíka v prírode sa neobmedzuje iba na lastúry planéty, tento prvok je obsiahnutý vo všetkých organických tvoroch. Jeho podiel v priemere dosahuje 67% z celkovej hmotnosti všetkých prvkov.
Kyslík je základom života
Vďaka vysokej oxidačnej aktivite je kyslíkľahko sa kombinuje s väčšinou prvkov a látok a vytvára oxidy. Vysoká oxidačná kapacita prvku zaisťuje známy proces spaľovania. Kyslík sa tiež podieľa na procesoch pomalej oxidácie.
Úloha kyslíka v prírode ako silného oxidačného činidlanenahraditeľné v živote živých organizmov. Vďaka tomuto chemickému procesu sa látky oxidujú s uvoľňovaním energie. Jeho živé organizmy ho používajú pre svoj život.
Rastliny sú zdrojom kyslíka v atmosfére
V počiatočnej fáze tvorby atmosféry na našomNa planéte bol existujúci kyslík v viazanom stave, vo forme oxidu uhličitého (oxidu uhličitého). Postupom času sa objavili rastliny, ktoré dokážu absorbovať oxid uhličitý.
Tento proces bol možný vďaka vzniku fotosyntézy. V priebehu času, v priebehu života rastlín, sa milióny rokov v zemskej atmosfére nahromadilo veľké množstvo voľného kyslíka.
Podľa vedcov v minulosti jeho hmotnostný zlomokdosiahol asi 30%, jeden a polkrát viac ako teraz. Rastliny, tak v minulosti, ako aj v súčasnosti, významne ovplyvnili kyslíkový cyklus v prírode, čím poskytli rozmanitú flóru a faunu našej planéty.
Dôležitosť kyslíka v prírode nie je len obrovská, ale ajprvoradý. Metabolický systém živočíšneho sveta je jednoznačne založený na prítomnosti kyslíka v atmosfére. V jeho neprítomnosti sa život stáva nemožným v podobe, v akej ho poznáme. Medzi obyvateľmi planéty zostanú iba anaeróbne organizmy (schopné žiť bez kyslíka).
Intenzívna cirkulácia kyslíka v prírodeskutočnosť, že je v troch stavoch agregácie v kombinácii s inými prvkami. Ako silné oxidačné činidlo veľmi ľahko prechádza z voľnej do viazanej formy. A len vďaka rastlinám, ktoré fotosyntézou štiepia oxid uhličitý, je k dispozícii vo voľnej forme.
Proces dýchania zvierat a hmyzu je založený nazískanie neviazaného kyslíka pre redoxné reakcie, po ktorom nasleduje získanie energie na zabezpečenie vitálnej činnosti tela. Nájdenie kyslíka v prírode, viazaný a voľný, zaisťuje plnú životnú aktivitu všetkého života na planéte.
Evolúcia a "chémia" planéty
Vývoj života na planéte bol založený na zvláštnostiach zloženia zemskej atmosféry, zložení minerálov a prítomnosti vody v tekutom skupenstve.
Na základe existujúcej „chémie“ planéty, evolúcieprišiel k uhlíkovému organickému životu na báze vody ako rozpúšťadla pre chemikálie, ako aj použitia kyslíka ako oxidačného činidla na získanie energie.
Iná evolúcia
V tejto fáze to moderná veda nevyvraciamožnosť života v iných prostrediach ako sú suchozemské podmienky, kde ako základ pre konštrukciu organickej molekuly môžeme brať kremík alebo arzén. A médiom kvapaliny, ako rozpúšťadla, môže byť zmes tekutého amoniaku s héliom. Pokiaľ ide o atmosféru, možno ju predstavovať ako plynný vodík s prímesou hélia a ďalších plynov.
S akými metabolickými procesmi môžu byťza takýchto podmienok moderná veda ešte nie je schopná simulovať. Takýto smer vývoja života je však celkom prijateľný. Ako dokazuje čas, ľudstvo neustále čelí rozširovaniu hraníc nášho chápania okolitého sveta a života v ňom.
